傳輸計算控制存儲輸出

功能傳輸?shù)乃皆趺礃?/p>

根據(jù)需求，以最小的代價，達到需求，最小代價實現(xiàn)最優(yōu)結(jié)果

MOSFET做線性處理和非線性處理都可以，開關(guān)是非線性的，小信號放大是線性的

線性元件只能做線性處理，非線性原件可以做線性處理也可以非線性處理

兩端口的線性元件不能放大

能放大，因為是兩個回路，不在它里面，放大一定是三端口器件，PN結(jié)，有源，不能放大，因為兩端口。

有源器件正常工作需要一個靜態(tài)工作點。

最簡單的無源器件電阻，線性電阻。歐姆定律，一般橫坐標(biāo)V縱坐標(biāo)I,倒數(shù)是電阻。

方塊電阻，方塊數(shù)？方塊電阻是固定的，設(shè)計方塊數(shù)

通過電阻定義電流。電阻在電路里有什么用

改變電阻，改變電阻兩端的電壓，來改變電流，定義電流，電流偏置，在集成電路里是個比較好的方法。

電阻是已知的，先有I后有V，電流可變，限流。壓降最大是電源電壓，限流。通過測電壓，測電流，電壓偏置，（在IC不是太好）

提供靜態(tài)工作點

電容，平板電容公式計算。單位面積電容，比容。上下極板公共面積。介質(zhì)的介電常數(shù)

電容和電感，對偶性。電容值和電感值在變，非線性微分方程

大信號時域電容描述。

電容上的電壓不能突變，變化率無窮大，電流無窮大。小電容，大電流充放電，電容上的電壓變化快。（存儲的是電荷或電壓）

電感上的電流不能突變（存儲的是電流）

小信號的拉普拉斯變換或者傅里葉變換

容抗

經(jīng)過s變換，傅里葉變換，就把大信號的時域，變到小信號（線性變換）的s（頻）域

高頻下容抗趨于零，oumiga趨于無窮大，電容高頻短路。低頻，容抗無窮大，開路。

電容高頻短路，直流開路。電感低頻短路，高頻開路

電容可以隔直，把直流工作點去掉，運放或環(huán)路里的頻率補償。

有源器件最基本的，PN結(jié)，二極管，組成MOS器件，BJT的基本單元，

空間電荷勢壘區(qū)

不加電壓動態(tài)平衡，電壓為0電流為0，

與電阻不同PN結(jié)兩個方向不對稱

正偏

反向因為是少子，量很少擴散電流不大

PN結(jié)反偏，反向電流近似為0，二極管PN結(jié)截止，導(dǎo)通壓降0.6-0.7V (600mV-700mV)之間正向?qū)?/p>

PN結(jié)電流是擴散電流（和濃度梯度有關(guān)），電阻電流是漂移電流（和電場有關(guān)）

漂移電流一定符合歐姆定律，擴散電流不符合歐姆定律。Vpn,Vt熱電壓，電子伏特，電子能量，和溫度有關(guān)。T=0時沒有能量，T高的時候電子能量比較大，電子沒有電場雜亂無章的無序運動，形成噪聲。平均電流0，每個瞬間不為零。低溫好

正偏的時候1可以拿掉

系數(shù)定義為反向飽和電流

反向趨于零的時候。Ipn=-Iso。Iso很小

指數(shù)率比線性變化快

Iso和PN結(jié)的面積有關(guān)

2S電流是S的兩倍，面積越大Iso越大。

集成電路里PN結(jié)不用時，在電路里不起作用時，一定要反偏。反向擊穿特性做穩(wěn)壓源，鉗位是利用正向?qū)ㄌ匦裕≒N結(jié)正向?qū)妷海?/p>

?

加電壓過大會燒壞或擊穿，pn結(jié)本身那個半導(dǎo)體是有電阻的。不是全部加在PN結(jié)上，電阻區(qū)會分壓。在一定的電流變化范圍內(nèi)，PN結(jié)壓降近似在導(dǎo)通電壓附近

線性元件交流電阻和直流電阻相同

非線性元件阻抗和交流阻抗不同

由于非線性帶來交直流分離

二極管交流阻抗遠小于同一點的導(dǎo)通電阻

利用二極管交流阻抗小可以造成交流短路交流沒有損耗直流有損耗

電容特性參數(shù)rc是用來干嘛的

物理機制，電壓電流特性，應(yīng)用，引入非線性，交直流參數(shù)分離

發(fā)射結(jié)，收集結(jié)（集電結(jié)）

基區(qū)寬度越小越好（Ib越?。?/p>

發(fā)射結(jié)要正偏，正向?qū)妷?/p>

給一個很小的Ib，就可以實現(xiàn)一個很大的Ic，

沒有放大倍數(shù)，除了基區(qū)寬度太小，還有

(Vbe鉗位變化不大)Vce比較小集電極正偏的時候

收集系數(shù)等于0不收集全變成Ib

Ie是PN結(jié)正向?qū)娏鳎?span id="s0sssss00s" class="ql-bg-#fff359">Vbe恒定時，正向?qū)娏魇呛愣ǖ?/span>

反偏收集變成正向阻擋，或是說收集系數(shù) 在按比例下降

Ic=0的那一點收集系數(shù)等于零

左：線性電阻區(qū) 右:飽和恒定源區(qū)

Vce換成Vds，Ice換成Ids求mos管IV特性

雙極性晶體管BJT（第二個有源器件）

兩個PN結(jié)相互作用，配合合理的工作條件工作方式

（第三個有源器件）（三端口器件，實際上有四個端口）

P型半導(dǎo)體上做一個n+再做一個柵，絕緣層，晶體

M（metal金屬）O（二氧化硅絕緣層）S（半導(dǎo)體，下面的襯底）

MOS管指器件縱向物理結(jié)構(gòu)，利用場效應(yīng)，電場感應(yīng)電荷，電荷在電場的作用下運動形成電流

MOSF(field)E（effect）T（管）場效應(yīng)晶體管

場效應(yīng)晶體管的含義，電場感應(yīng)電荷形成溝道，溝道里面的載流子在電場的作用下漂移擴散，形成電流

一開始不加電壓，沒有場效應(yīng)，柵壓為0

源端和漏端結(jié)構(gòu)上對稱，物理上對稱，但是在電路里是固定的，有特定定義

金屬，絕緣物，襯底?！?平板電容

電壓越高，正電荷越多，電荷守恒，感應(yīng)負(fù)電荷越多，導(dǎo)電性質(zhì)發(fā)生變化，p型變n型

在表面形成了一個反型溝道相當(dāng)于一個電阻，相當(dāng)于一個n型半導(dǎo)體形成的擴散電阻

體內(nèi)還是背靠背pn結(jié)，不通，只有表面感應(yīng)出一層很薄的，電阻密度很高的一個反型層

形成Ids

G就相當(dāng)于B，柵壓，D相當(dāng)于C，S相當(dāng)于E

Vgs增大時，線性電阻變小，I變大

過渡區(qū)，逐漸偏移了線性規(guī)律

漏端壓差小，感應(yīng)電場弱，感應(yīng)載流子少

Vs接地，Vd變大，Vds變大，漏端點位越高，壓差越小，電荷越小

開啟電壓，閾值電壓，相當(dāng)于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，反型層電子密度和p型半導(dǎo)體的空穴密度相同時

沒有溝道，pn結(jié)耗盡層高阻，溝道是低阻

漏端pn結(jié)反偏

夾斷之后，溝道電壓降近似不變

反型層形狀不變，溝道電阻近似不變

所以電流不變

電流的決定機制是由溝道電阻決定的，漏端耗盡層只是收集，是被動的

漏端（溝道）臨界夾斷點

?

電阻線性區(qū)，過渡區(qū)，恒定源區(qū)電路設(shè)計，

設(shè)計結(jié)構(gòu)，設(shè)計參數(shù)

Vce換成Vds，Vbe換成Vgs，雙極曲線，mos管曲線

NMOS管開啟電壓，大于零，要加正電壓才能感應(yīng)負(fù)電荷，電子的反型構(gòu)造

PMOS管小于零，加負(fù)電壓感應(yīng)正電荷，空穴的反型構(gòu)造

為什么是Vgs-Vth？？？？

漏端臨界溝道夾斷

重點理解

為什么是偏大進入恒流源區(qū)啊

就是說為什么第一個式子是小于，為什么不是大于

上面的曲線比下面的Vgs大

線性電阻工作區(qū)，mos管相當(dāng)于溝道電阻

臨界點右端飽和恒定源區(qū)

G - Vth

D -

S

MOS管工作區(qū)劃分

漏端PN結(jié)反偏

mos管在良好的徹底導(dǎo)通的情況下（通常接電路最高電壓），是y軸

截至狀態(tài)下是x軸

模擬電路和數(shù)字電路的工作方式不一樣

除坐標(biāo)軸之外，是模擬電路工作區(qū)域

可以做電阻，也可以做恒流源

在電路里，mos管大量用于制作恒流源

B是襯底（接電位），很多寄生的PN結(jié)

PMOS管是n型襯底，NMOS管是p型襯底

pn結(jié)不能通，所以襯底接低電位

（NMOS）p型襯底接低電位

（PMOS）n型襯底接高電位

使寄生pn結(jié)反偏，mos管是一個四端口器件（多一個襯底端口，很重要）

源端是提供載流子，漏端是收集載流子，載流子的運動方向一定是S到D

對n管來說，電流是D到S，實際載流子是S到D。

如圖，左p管，右n管

反相器（導(dǎo)向器？）數(shù)字電路

?

電流方向來定義源漏

數(shù)字電路里，不打箭頭，襯底可畫可不畫

前面有小圈圈，證明低電平有效

pmos前面有圈圈，nmos沒有

漂移電流，但也有有擴散電流。

在強反應(yīng)條件下，擴散電流可以忽略

Vds=0的時候濃度差不多，擴散電流可以忽略

換句話說在某些場合公式不適用，只是在Vgs遠遠大于Vth的情況下適用，靠得很近的時候就不準(zhǔn)了，因為忽略了擴散電流

IV特性，利用溝道感應(yīng)電荷

C柵和襯底構(gòu)成的平板電容v是加在平板電容兩端的壓差

Vds和溝道長度產(chǎn)生的電場和有關(guān)

感應(yīng)電荷，電場漂移，所以是漂移電流。由于溝道不均勻，電位不一樣，采用微分

Vx是襯底點的電位