2022-2023学年高二物理竞赛课件：MOS场效应晶体管几个主要参数的温度特性

MOS场效应晶体管几个主要参数的温度特性 MOS场效应晶体管几个主要参数的温度特性 非饱和区的温度特性 1）电流的温度特性 漏极电流的温度系数为 令 ,可得到零温度的工作条件为 大信号动态参数 指集成运放输出电压随时间最大可能的变化速率。其值越大，运放高频性能越好。 影响SR主要原因：运放内部存在寄生电容和相位补偿电容。 转换速率（又称压摆率） 指集成运放输出最大不失真峰值电压时，允许的最高工作频率。 全功率带宽 当SR一定时，最大不失真输出电压与工作频率成反比。工作频率越高，不失真输出的Vom就越小。 6.4.3 电流-电压变换器 图12.10是电流-电压变换器。 由图可知： 可见输出电压与输入电流成比例，输出端的负载电流： 若 RL 固定，则输出电流与输入电流成比例，此时该电路也可视为电流放大电路。 图12.10电流-电压变换电路 广泛应用于放大电路和传感器的连接处，很有用。 6.4.4 电压-电流变换器 图12.11的电路为电压-电流变换器 图12.11电压-电流变换器 由图（a）可知 所以,输出电流与输入电压成比例。 (a)负载不接地 (b)负载接地 广泛应用于放大电路和传感器的连接处，很有用。 (b)负载接地 可解得 对图（b）电路， R1和R2构成电流并联负反馈；R3 、R4和RL构成构成电压串联正反馈。由图（b）可得: 6 利用稳压管限幅的过零比较器 电路改进（二）： ——将双向稳压管接在负反馈回路上 　　设任何一个稳压管被反向击穿时，两个稳压管两端总的的稳定电压为 UZ < UOpp uI uO +UOpp -UOpp O +UZ -UZ 　　当 uI < 0 时，不接稳压管时， uO= + UOPP ，接入稳压管后，左边的稳压管被反向击穿，集成运放的反向输入端“虚地”，uO = + UZ ； 　　当 uI > 0 时，右边的稳压管被反向击穿，uO = - UZ ； 图 7.2.2 uO=±uZ+0 uI uO +UOpp -UOpp O +UZ -UZ 　过零比较器是门限电平为零的单限比较器。 图 7.2.4 当输入电压 uI 变化，使反相输入端的电位为零时，输出端的状态将发生跳变。如何求门限电平？ 门限电平为： 利用稳压管限幅的过零比较器 电路改进（二）： ——将双向稳压管接在负反馈回路上 门限电压不为零。 9 练习题：电路如图所示。试分别求uo1、uo与ui的关系。 答案： uo1=1.5ui ；uo=0.5ui 警察用多普勒测速仪测速 A，B两船沿相反方向行驶，航速分别为20m·s-1和30m·s-1，已知A船上汽笛的频率为700Hz，声波在空气中的传播速度为340m.s-1，求B船上人听到A船笛声的频率。 B船上人听到笛声的频率变低了。 解： 例 MOS场效应晶体管的温度特性 迁移率随温度的变化 由实验发现，在MOS场效应晶体管的反型层中，当表面感生电荷密度 时，电子和空穴的有效迁移率实际上是常数，其数值等于半导体内迁移率的二分之一。实验还发现，此时迁移率随温度上升而呈下降趋势。 另外，在强电场下，当沟道中载流子达到速度饱和时，由于温度升高，沟道载流子的散射过程加剧，有散射而损失的能量增大。因而强场下沟道载流子的饱和速度也随温度升高而下降，从而使短栅器件的漏电流随温度增加而减小。 $