场效应管教程

1、1会计学场效应管教程场效应管教程 从场效应三极管的结构来划分，它有两大类。 1.结型场效应三极管JFET (Junction type Field Effect Transister) 2.绝缘栅型场效应三极管IGFET ( Insulated Gate Field Effect Transister) IGFET也称金属氧化物半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET）N沟道沟道P沟道沟道增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道（耗尽型）（耗尽型）FET场效应管场效应管JFET结型结型MOSFET绝缘栅型绝缘栅型(IGFET

2、)分类：分类：1.4 结型场效应管结型场效应管 结构结构 工作原理工作原理 输出特性输出特性 转移特性转移特性 主要参数主要参数 一、一、 JFET的结构和工作原理的结构和工作原理 二、二、 JFET的特性曲线及参数的特性曲线及参数 导电沟道： 漏源之间的非耗尽层区域。 源极源极，用用S或或s表示表示N型导电沟道型导电沟道漏极漏极，用用D或或d表示表示 P型区型区P型区型区栅极栅极，用用G或或g表示表示栅极栅极，用用G或或g表示表示符号符号符号符号 JFET的结构和工作原理的结构和工作原理结构：结构： uGS=固定值（ U GS(off)0）， uDS对iD的影响： uDS=0， iD0 漏源

3、电压uDS0，漏、源间将形成多子的漂移运动，产生漏 极电流iD，（负值）uGD=uGS-uDS将随之变化（减小）。 靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从左至右呈楔形 分布，如图所示。 VGS对沟道的控制作用对沟道的控制作用当当VGS0时时（以（以N沟道沟道JFET为例）为例） 当沟道夹断时，对应当沟道夹断时，对应的栅源电压的栅源电压VGS称为称为夹断夹断电压电压VP （ 或或VGS(off) ）。）。对于对于N沟道的沟道的JFET，VP 0。PN结反偏结反偏耗尽层加厚耗尽层加厚沟道变窄。沟道变窄。 VGS继续减小，沟道继续减小，沟道继续变窄继续变窄当当VGS=0时，时，VDS ID G、D间间

4、PN结的反向结的反向电压增加，使靠近漏极处电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。，从上至下呈楔形分布。 当当VDS增加到使增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预时，在紧靠漏极处出现预夹断。夹断。此时此时VDS 夹断区延长夹断区延长沟道电阻沟道电阻 ID基本不变基本不变3、uGS和和uDS同时作用时同时作用时当当uGDU GS(off)时，时， uGS对iD的影响： 导电沟道夹断，漏导电沟道夹断，漏电流对应栅源电压。实电流对应栅源电压。实现电压控制电流。现电压控制电流。 对于同样的对于同样的uDS ， iD的值随的值随uGS减小而减小减小而

5、减小。 对应电流放大系数对应电流放大系数是是低频跨导低频跨导gm。uGD=uGS- -uDS U GS(off) 综上分析可知综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管所以场效应管也称为单极型三极管。 JFETJFET是电压控制电流器件，是电压控制电流器件，i iD D受受u uGSGS控制控制 预夹断前预夹断前i iD D与与u uDSDS呈近似线性关系；预夹断后，呈近似线性关系；预夹断后，i iD D趋于趋于饱和。饱和。 JFET JFET栅极与沟道间的栅极与沟道间的PNPN结是反向偏置的，因结是反向偏置的

6、，因 此此i iG G 0 0，输入电阻很高。，输入电阻很高。二、二、 JFET的特性曲线及参数的特性曲线及参数二、二、 JFET的特性曲线及参数的特性曲线及参数const.DSDGS)(Uufi2. 转移特性转移特性 const.GSDDS)(Uufi)0()1 (GSGS(off)2GS(off)GSDSSDuUUuIi1. 输出特性输出特性 可变电阻区：预夹断轨迹、近似直线、斜率的倒数为等 效电阻、栅源电压控制漏电流。恒流区：放大区、近似一组平行线、栅源电压控制 漏电流、沟道调制效应。夹断区：靠近横轴、漏电流对应某一微小电流。击穿区：漏源电压过大。 输出特性曲线可对应画出转移特性曲线。 源极源极，用用S或或s表示表示N型导电沟道型导电沟道漏极漏极，用用D或或d表示表示 P型区型区P型区型区栅极栅极，用用G或或g表示表示栅极栅极，用用G或或g表示表示符号符号符号符号 JFET的结构和工作原理的结构和工作原理结构：结构： 综上分析可知综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管所以场效应管也称为单极型三极管。 JFETJFET是电压控制电流器件，是电压控制电流器件，i iD D受受u uGSGS控制控制 预夹断前预夹断前i iD D与与u uDSDS呈近似线性关系；