交大模电各章课件14场效应管

1.4场效应管(field-effecttransistorFET)分类结型场效应管绝缘栅场效应管结构工作原理特性曲线结构工作原理特性曲线又称单极型三极管分类：结型场效应管绝缘栅场效应管增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道N沟道P沟道P沟道下一页返回一、分类1.结构N型沟道耗尽层GDSGDSP+P+N沟道结型场效应管的结构和符号栅极源极漏极下一页上一页二、结型场效应管返回2.工作原理UGS=0UGS<0UGS=UPN型沟道GDSP+P+GDSP+P+N型沟道GDSP+P+

当UDS=0

时，UGS对耗尽层和导电沟道的影响ID=0ID=0下一页上一页返回IDISIDISUGS=0，UDG<|UP|UGS<0，UDG<|UP|

当UDS＞0

时，UGS对耗尽层和ID的影响IS=IDNP+P+VGGVDDGDSNP+P+VDDGDS沟道较宽

ID

较大沟道变窄

ID

较小下一页上一页返回NP+P+IDISVGGVDDP+P+IDISVGGVDDUGS<0，UDG=|UP|，UGS≤UP

，UDG

>

|UP|，ID≈0，夹断ID更小，预夹断下一页上一页返回动画3.特性曲线

转移特性ID=f（UGS）|UDS=常数（当时）GDSmAVVIDVGGVDD场效应管特性曲线测试电路Ｎ沟道结型场效应管转移特性

UGS/VID/mAIDSSUP饱和漏极电流栅源间加反向电压UGS

<

0利用场效应管输入电阻高的优点下一页上一页返回

漏极特性ID=f（UDS）|UGS=常数预夹断轨迹可变电阻区恒流区击穿区|UP|8VIDSSUGS=0-4-2-6-8ID/mAUDS/VO|UDS-UGS|=|UP|可变电阻区：ID与UDS基本上线性关系但不同的UGS其斜率不同恒流区：又称饱和区ID几乎与UDS无关，ID的值受UGS控制N沟道结型场效应管的漏极特性击穿区：反向偏置的PN结被击穿，

ID电流突然增大夹断电压下一页上一页返回1.N沟道增强型MOS场效应管

结构P型衬底N+N+BSGDSiO2铝N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图P衬底杂质浓度较低引出电极用B表示N+两个区杂质浓度很高分别引出源极和漏极栅极与其它电极是绝缘的通常衬底与源极在管子内部连接SGDB下一页上一页三、绝缘删场效应管返回

工作原理当UGS增大到一定值时，形成一个N型导电沟道P型衬底N+SGDBN+N型沟道开启电压，用UT表示UGS>UT时形成导电沟道VGG导电沟道的形成假设UDS=0，同时UGS

>0

靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层若增大UGS

，则耗尽层变宽。又称之为反型层导电沟道随UGS增大而增宽下一页上一页返回UDS对导电沟道的影响UGS为某一个大于UT的固定值在漏极和源极之间加正电压且UDS<

UGS

-UT即UGD=UGS-UDS

>UT则有电流ID

产生P型衬底N+N+SGDBVGGN型沟道VDDUDS对导电沟道的影响ID使导电沟道发生变化当UDS

增大到UDS=UGS

-UT即UGD=UGS-UDS

=UT

时沟道被预夹断，

ID

饱和下一页上一页动画返回

特性曲线IDOUT2UT预夹断轨迹可变电阻区恒流区击穿区UGS=UTID/mAUDS/VON沟道增强型MOS场效应管的特性曲线UGS/VID/mAO当UGS

>UT时下一页上一页返回2.N沟道耗尽型MOS场效应管P型衬底N+N+SGDBN型沟道++++++N沟道耗尽型MOS管的结构示意图预先在二氧化硅中掺入大量的正离子，使UGS=0时，产生N型导电沟道当UGS<0时，沟道变窄达到某一负值时被夹断ID≈0，称为夹断电压UGS>0时，沟道变宽ID增大GDSB下一页上一页返回耗尽型：UGS

=0

时无导电沟道增强型：UGS

=0

时有导电沟道特性曲线IDSSUP预夹断轨迹可变电阻区恒流区击穿区N沟道耗尽型MOS场效应管的特性曲线IDSSID/mAUDS/VOUGS=0-2-1+1+2UGS/VOID/mA下一页上一页返回一.直流参数1.饱和漏极电流IDSS3.开启电压UT二.交流参数低频跨导