場效應(yīng)管講解

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1、場效應(yīng)管與雙極型晶體管不同，它只有一種載流子導(dǎo)電（電子或空穴，多子）導(dǎo)電，也稱為單極型器件。特點(diǎn)：輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOS場效應(yīng)管有兩種:N溝道P溝道耗盡型增強(qiáng)型耗盡型增強(qiáng)型N溝道P溝道§5場效應(yīng)管放大電路5.1絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管):PP型基底SiO2絕緣層金屬鋁+++++------電子反型層MOS電容E+++++PP型基底SiO2絕緣層金屬鋁------電子反型層摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+一、結(jié)構(gòu)和電路符號PNNGSDP型基底兩個(gè)N區(qū)SiO2絕緣層導(dǎo)電溝道金屬鋁GSDN溝道增強(qiáng)型N溝道耗盡型PNNGSD予埋了導(dǎo)電溝道GS

2、DNPPGSDGSDP溝道增強(qiáng)型P溝道耗盡型NPPGSDGSD予埋了導(dǎo)電溝道VGS控制溝道寬窄1.開啟溝道增強(qiáng)型MOS管二、MOS管的工作原理以N溝道增強(qiáng)型為例2．溝道變形VDS控制溝道形狀可變電阻區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)預(yù)夾斷臨界點(diǎn)軌跡vDS=vGS-VTvGD=vGS-vDS=VT1)截止區(qū)vGS

3、的特性曲線耗盡型的MOS管vGS=0時(shí)就有導(dǎo)電溝道，加反向電壓才能夾斷。轉(zhuǎn)移特性曲線0iDvGSVP輸出特性曲線iDvDS0vGS=0vGS<0vGS>0四、說明：（1）MOS管有四種基本類型；（2）增強(qiáng)型的MOS管的vGS必須超過一定的值以使溝道形成；耗盡型的MOS管使形成溝道的vGS可正可負(fù)；（3）MOS管的輸入阻抗特別高（4）衡量場效應(yīng)管的放大能力用跨導(dǎo)單位：ms五、MOS管的有關(guān)問題（2）交流參數(shù)低頻跨導(dǎo)：極間電容：柵源電容CGS，柵漏電容CGD，漏源電容CDS（3）極限參數(shù)最大漏極電流IDM，最大耗散功率P0M，漏源擊穿電壓V(BR)DS柵源擊穿電壓VBR)GS1、主要參

4、數(shù)（1）直流參數(shù)開啟電壓VT——指增強(qiáng)型的MOS管夾斷電壓VP——指耗盡型的MOS管零柵壓漏極電流IDSS直流輸入電阻：通常很大1010~1015Ω左右五、MOS管的有關(guān)問題2、場效應(yīng)管與三極管的比較五、MOS管的有關(guān)問題3、使用注意事項(xiàng)（1）結(jié)型場效應(yīng)管的柵源電壓不能接反，但可在開路狀態(tài)下保存；（2）MOS管在不使用時(shí)，須將各個(gè)電極短接；（3）焊接時(shí)，電烙鐵必須有外接地線，最好是斷電后再焊接；（4）結(jié)型場效應(yīng)管可用萬用表定性檢測管子的質(zhì)量，而MOS管必須用專門的儀器來檢測；（5）若用四引線的場效應(yīng)管，其襯底引線應(yīng)正確連接；G(柵極)S源極D漏極1、結(jié)構(gòu)5.2結(jié)型場效應(yīng)管(JFET

5、)擴(kuò)散情況：NP>>NNNPP基底：N型半導(dǎo)體兩邊是P區(qū)導(dǎo)電溝道NPP一、JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理NPPG(柵極)S源極D漏極N溝道結(jié)型場效應(yīng)管DGS符號柵極上的箭頭表示柵極電流的方向（由P區(qū)指向N區(qū)）。結(jié)型場效應(yīng)管代表符號中柵極上的箭頭方向，可以確認(rèn)溝道的類型。PNNG(柵極)S源極D漏極P溝道結(jié)型場效應(yīng)管DGS符號2、工作原理（以N溝道為例）vDS=0V時(shí)vGSNGSDvDSNNPPiDPN結(jié)反偏，vGS越大則耗盡區(qū)越寬，導(dǎo)電溝道越窄。vGS<0V(1)vGS對導(dǎo)電溝道及iD的控制vDS=0V時(shí)NGSDvDSvGSNNiDPPvGS越大耗盡區(qū)越寬，溝道越窄，電阻越大。但當(dāng)vGS

6、較小時(shí)，耗盡區(qū)寬度有限，存在導(dǎo)電溝道。DS間相當(dāng)于線性電阻。VDS=0時(shí)NGSDVDSVGSPPIDVGS達(dá)到一定值時(shí)（夾斷電壓VP）,耗盡區(qū)碰到一起，DS間被夾斷，這時(shí)，即使vDS?0V，漏極電流iD=0A。

7、vGS

8、<

9、Vp

10、且vDS>0、

11、vGD

12、=

13、vGS-vDS

14、<

15、VP

16、時(shí)耗盡區(qū)的形狀NGSDvDSvGSPPiD越靠近漏端，PN結(jié)反壓越大6V6V0V2V4V導(dǎo)電溝道中電位分布情況(1)vDS對iD的影響NGSDvDSvGSPPiD溝道中仍是電阻特性，但是是非線性電阻。

17、vGS

18、<

19、Vp

20、且vDS較大時(shí)vGD

21、vGS

22、<

23、Vp

24、，vGD=VP時(shí)vDS增大

25、則被夾斷區(qū)向下延伸。NGSDvDSvGSPPiD漏端的溝道被夾斷，稱為予夾斷。此時(shí)，電流iD由未被夾斷區(qū)域中的載流子形成，基本不隨vDS的增加而增加，呈恒流特性。NGSDvDSvGSPPiD

26、vGS

27、<

28、Vp

29、且vDS較大時(shí)vGD