場效應(yīng)管工作原理

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1、場效應(yīng)管工作原理時間:2007-06-15?來源:?作者:?點擊：7148?字體大小:【大中小】-1.什么叫場效應(yīng)管？???FET是Field-Effect-Transistor的縮寫,即為場效應(yīng)晶體管。一般的晶體管是由兩種極性的載流子,即多數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子參與導(dǎo)電,因此稱為雙極型晶體管,而FET僅是由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,它與雙極型相反,也稱為單極型晶體管。FET應(yīng)用范圍很廣,但不能說現(xiàn)在普及的雙極型晶體管都可以用FET替代。然而，由于FET的特性與雙極型晶體管的特性完全不同，能構(gòu)成技術(shù)性能非常好的

2、電路。2.場效應(yīng)管的工作原理：?(a)JFET的概念圖?(b)JFET的符號???圖1(b)門極的箭頭指向為p指向n方向，分別表示內(nèi)向為n溝道JFET，外向為p溝道JFET。圖1（a）表示n溝道JFET的特性例。以此圖為基礎(chǔ)看看JFET的電氣特性的特點。???首先，門極-源極間電壓以0V時考慮（VGS=0）。在此狀態(tài)下漏極-源極間電壓VDS從0V增加，漏電流ID幾乎與VDS成比例增加，將此區(qū)域稱為非飽和區(qū)。VDS達(dá)到某值以上漏電流ID的變化變小，幾乎達(dá)到一定值。此時的ID稱為飽和漏電流（有時也稱漏電流用IDSS

3、表示。與此IDSS對應(yīng)的VDS稱為夾斷電壓VP，此區(qū)域稱為飽和區(qū)。其次在漏極-源極間加一定的電壓VDS(例如0.8V)，VGS值從0開始向負(fù)方向增加，ID的值從IDSS開始慢慢地減少，對某VGS值ID=0。將此時的VGS稱為門極-源極間遮斷電壓或者截止電壓，用VGS(off)示。n溝道JFET的情況則VGS(off)值帶有負(fù)的符號,測量實際的JFET對應(yīng)ID=0的VGS因為很困難,在放大器使用的小信號JFET時,將達(dá)到ID=0.1-10μA的VGS定義為VGS(off)的情況多些。關(guān)于JFET為什么表示這樣的特

4、性，用圖作以下簡單的說明。????場效應(yīng)管工作原理用一句話說，就是"漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID，用以門極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的門極電壓控制ID"。更正確地說，ID流經(jīng)通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結(jié)反偏的變化，產(chǎn)生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域，圖10.4.1(a)表示的過渡層的擴展因為不很大，根據(jù)漏極-源極間所加VDS的電場，源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動。達(dá)到飽和區(qū)域如圖10.4.2(a)所示，從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型，ID

5、飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。如圖10.4.1(b)所示的那樣，即便再增加VDS，因漂移電場的強度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象。其次，如圖10.4.2(c)所示，VGS向負(fù)的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài)。而且VDS的電場大部分加到過

6、渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。3.場效應(yīng)管的分類和結(jié)構(gòu):???場效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）因有兩個PN結(jié)而得名，絕緣柵型場效應(yīng)管（JGFET）則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。目前在絕緣柵型場效應(yīng)管中，應(yīng)用最為廣泛的是MOS場效應(yīng)管，簡稱MOS管（即金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET）；此外還有PMOS、NMOS和VMOS功率場效應(yīng)管，以及最近剛問世的πMOS場效應(yīng)管、VMOS功率模塊等。按溝道半導(dǎo)體材料的不同，結(jié)型和絕緣柵型各分

7、溝道和P溝道兩種。若按導(dǎo)電方式來劃分，場效應(yīng)管又可分成耗盡型與增強型。結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型，絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的，也有增強型的。場效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場效應(yīng)晶體管和MOS場效應(yīng)晶體管。而MOS場效應(yīng)晶體管又分為N溝耗盡型和增強型；P溝耗盡型和增強型四大類。見下圖。?4、場效應(yīng)三極管的型號命名方法???現(xiàn)行有兩種命名方法。第一種命名方法與雙極型三極管相同，第三位字母J代表結(jié)型場效應(yīng)管，O代表絕緣柵場效應(yīng)管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型層是N溝道；C是N型硅P溝道。例如,3DJ6D是結(jié)型N溝道場效應(yīng)

8、三極管，3DO6C是絕緣柵型N溝道場效應(yīng)三極管。第二種命名方法是CS××#，CS代表場效應(yīng)管，××以數(shù)字代表型號的序號，#用字母代表同一型號中的不同規(guī)格。例如CS14A、CS45G等。5、場效應(yīng)管的參數(shù)???場效應(yīng)管的參數(shù)很多，包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，但一般使用時關(guān)注以下主要參數(shù)：1.IDSS—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中，柵極電壓UGS=0時的漏源電流。2