模拟电子技术5 场效应管

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.3,结型场效应管,5.1,金属-氧化物-半导体场效应管,4 场效应管放大电路,场,效应管,是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。,特点：,输入电阻高、噪声低、热稳定性能好、抗辐射能力强。,主要用于大规模和超大规模集成电路中。,单极型,晶体管,常用于数字集成电路,N,沟道,P,沟道,增强型,耗尽型,N,沟道,P,沟道,N,沟道,P,沟道,（耗尽型）,FET,场效应管,JFET,结型,MOSFET,绝缘栅型,(,IGFET),场效应管,分类：,5.3,结型场效应管,结构,工作原理,输出特性,转移特性,主要参数,5.3.1,JFET,的结构和工作原理,5.3.2,JFET,的特性曲线及参数,(Junction type Field Effect,Transisstor,),源极,，,用,S,或,s,表示,N,型导电沟道,漏极,，,用,D,或,d,表示,P,型区,P,型区,栅极,，,用,G,或,g,表示,栅极,，,用,G,或,g,表示,符号,符号,5,.1.1 JFET,的结构和工作原理,5.1,结型场效应管,1.结构,#,符号中的箭头方向表示什么？,2.工作原理,（以,N,沟道为例）,v,DS,=0V,时,N,G,S,D,v,DS,V,GS,N,N,P,P,i,D,PN,结反偏，,V,GS,越负,则耗尽区越宽，导电沟道越窄。,V,GS,对沟道的控制作用,V,DS,N,G,S,D,V,GS,P,P,i,D,V,GS,达到一定值时,耗尽区碰到一起，,DS,间的导电沟道被夹断。,当沟道夹断时，对应的栅源电压,V,GS,称为,夹断电压,V,P,（,或,V,GS(off),）。,V,GS,继续减小,对于,N,沟道的,JFET，,V,P,0,。,N,G,S,D,V,DS,V,GS,N,N,i,D,V,DS,=0V,时,P,P,V,DS,对沟道的控制作用,当,V,GS,=0,时，,V,DS,i,D,G、D,间,PN,结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。,N,G,S,D,V,DS,V,GS,P,P,越靠近漏端，,PN,结反压越大,i,D,当,V,DS,增加到使,V,GD,=,V,P,时，在紧靠漏极处出现预夹断。,此时,V,DS,夹断区延长,沟道电阻,I,D,基本不变,G,S,D,V,DS,V,GS,P,P,i,D,N,V,GS,和,V,DS,同时作用时,V,GS,越小耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。,i,D,减小。,当,V,P,V,GS,0,时,V,GS,足够大时（,V,GS,V,T,）,感应出足够多电子，这里出现以电子导电为主的,N,型导电沟道。,感应出电子,V,T,称为阈值电或开启电压：,在,V,DS,作用下开始导电的,V,GS,。,V,GS,较小时，导电沟道相当于电阻将,D-S,连接起来，,V,GS,越大此电阻越小。,P,N,N,G,S,D,V,DS,V,GS,V,DS,0,时,i,D,P,N,N,G,S,D,V,DS,V,GS,当,V,DS,不太大时，导电沟道在两个,N,区间是均匀的。,当,V,DS,较大时，靠近,D,区的导电沟道变窄。,（2）,V,DS,改变,i,D,P,N,N,G,S,D,V,DS,V,GS,夹断后，即使,V,DS,继续增加，,i,D,仍呈恒流特性,。,i,D,V,DS,增加，,V,GD,=,V,T,时，靠近,D,端的沟道被夹断，称为予夹断。,（1）输出特性曲线,i,D,V,DS,0,V,GS,0,3.增强型,N,沟道,MOS,管的特性曲线,可变电阻区,恒流区,击穿区,3.增强型,N,沟道,MOS,管的特性曲线,(2)转移特性曲线,0,i,D,v,GS,V,T,v,DS,=10,V,(3)计算公式,N,P,P,g,s,d,g,s,d,P,沟道增强型,栅源端加负电压 漏源端加负电压,1.N,沟道耗尽型,予埋了导电沟道,（正离子），在,P,型衬底表面形成反型层（,N,型）。在,v,GS,0时，就有感生沟道，当,V,DS,0时，则有,i,D,通过。,g,s,d,N,g,s,d,P,N,e,e,e,5.1.2,耗尽型MOSFET,2.P,沟道耗尽型,N,P,P,g,s,d,g,s,d,予埋了导电沟道（负离子）,3.耗尽型,N,沟道,MOS,管的特性曲线,耗尽型的,N,沟道,MOS,管,V,GS,=0,时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。,转移特性曲线,0,i,D,V,GS,V,P,输出特性曲线,i,D,v,DS,0,v,GS,=0,v,GS,0,栅源电压可正可负。,本章结束,