應用電子學 重點複習 第五章
1. 電晶體依工作原理可粗分為
BJT Bipolar Junction Transistor , 雙極(載子)接面 電晶體 FET Field Effect Transistor , 場效 電晶體
2. BJT 利用兩個 很接近的 pn 接面,電訊號控制其中一個接面 注入 (inject ) 載體,另一個沒 turn on 的接面 接收 (collect )載體。BJT 可分為 pnp 和 npn 兩種。
3. BJT 的三個極:
(a) 射 極( emitter ):提供注入的載體,通常摻雜很重。
(b) 基極( base ):連結提供載體的電極與接收載體的電極,並提供一可控 制的位障。這一層通常很薄,被注入的載體為此層半導體的少數載體。
(c) 集 極( collector ):接收載體的電極,摻雜種類和(a)之電極相同,但摻雜 量較低。
4. 畫出對應 pnp 電晶體在(a)未加偏壓及(b)Active(操作時)由 E 極到 C 極電洞的 電位能圖。
5. 上題 BJT 在 Active 時接面 I 為 順 向偏壓,接面 II 為 逆 向偏壓。
6. FET 種類很多,主要是利用控制訊號造成載體通道 ( channel )附近電場改 變,使通道特性發生變化,導致電流改變。用來改變通道電場的電極稱為 閘 極( Gate ),提供通道載體的稱為 源 極(Source ),接收通道載體的稱為汲 極 (drain)。依通道流通的載體種類可分為 n-channel FET (n-FET)和p-channel
E B C
電洞電位能 (a)
(b)
接面 I 接面 II
FET (p-FET)。
7. JFET: Junction Field Effect Transistor ,中文為 接面場效電晶體,閘極是利用 向偏壓改變 pn 接面 空乏區 的寬度,藉以改變通道的寬度,調變通過的電流。
8. MOSFET: Metal -Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,中文為 金氧半
場效電晶體,閘極是利用偏壓 MOS 電容結構,在 氧化層 和 半導體 介面
處吸引導電載體形成通道,改變閘極偏壓則可改變通道載體濃度,因而改變 電流。
9. 畫出一個 n-MOSFET 的結構示意圖:
10. BJT 在 ACTIVE 時, E 極電流最大, B 極電流最小。
11. 畫出 pnp 和 npn 電晶體的電路符號,標出各極名稱縮寫,並畫出在 ACTIVE 狀態下的電流方向。
p
+p n n
+p n
12. (a)一 BJT,為 0.99,則其為 99 。 (b)一 BJT,為 0.95,則其為 19 。 (c)一 BJT,為 50,則其為 0.98 。 (d) 一 BJT,為 100,則其為 0.99 。
13. 畫出 pnp 和 npn 電晶體的電路符號,並畫出在 ACTIVE 狀態(BE 接面 ON,
BC 接面 OFF)下的簡易大訊號等效電路,並寫出各極的電流。
3. 完成下列有關 BJT 操作模式的表格
Forward Active (順向活性)
ACTIVE
Reverse Active (逆向活性)
Cut Off (截止)
Saturation (飽和)
BE 接面 ON OFF OFF ON
BC 接面 OFF ON OFF ON
基極少數 載體分佈 及電位能
應用 VCCS or CCCS 放大器或線性電路 開關或數位電路
少用 開關或數位電路 開關或數位電路
重要特性 iC=iE iC=iE
|VBE|~0.7V
XX 1. E,B&C are all open. (斷路)
|VBE|~0.7V
4. BJT 的 三種接法:
(a)CB(common base ):共 基 極,輸入為射極,輸出為集 極,電流增益
p n
E B
C
E B C
E B
C E B
C
n
+V 2 .
0 VCE
forced
V 2 . 0
B C CE
I I V
為 。
(b)CE(common emitter):共 射 極,輸入為基極,輸出為集 極,電流增益 為 。
(c)CC(common collector):共 集 極,輸入為基極,輸出為射極,電流增益 為 。
5. 直接畫出題 2 大訊號等效電路的小訊號等效電路。