第四节 场效应三极管19页

1、第四节 场效应三极管,结型场效应管,绝缘栅场效应管,场效应管的主要参数,下页,总目录,场效应三极管中参与导电的只有一种极性的载流子（多数载流子），故称为单极型三极管。,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,下页,上页,首页,一、结型场效应管,1. 结构,N型沟道,N沟道结型场效应管的结构和符号,栅极,漏极,源极,下页,上页,首页,2. 工作原理,uGS = 0,uGS UGS(off),uGS UGS(off), 当uDS 0 时， uGS 对耗尽层和 iD 的影响。,沟道变窄， iD 较小。,下页,上页,首页,uGS 0，uGD

2、= UGS(off)，,uGS UGS(off) ，uGD UGS(off)，,iD 0， 导电沟道夹断。,iD更小， 导电沟道预夹断。,下页,上页,首页,动画,3. 特性曲线, 转移特性,iD = f（uGS）|uDS=常数,沟道结型场效应管转移特性,IDSS,UGS(off),饱和漏极电流,栅源间加反向电压 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。,下页,上页,首页,uDS对导电沟道的影响,uGS为某一个大于UGS(th)的固定值，在漏极和源极之间加正电压，且uDS UGS(th) 则有电流iD 产生，,iD

3、,使导电沟道发生变化。 当uDS 增大到uDS =uGS - UGS(th) 即uGD = uGS - uDS = UGS(th) 时， 沟道被预夹断， iD 饱和。,下页,上页,首页, 特性曲线,IDO,UGS(th),2UGS(th),预夹断轨迹,恒流区,当uGS UGS(th)时,下页,上页,转移特性曲线可近似用以下公式表示：,首页,2. N沟道耗尽型MOS场效应管,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，沟道变宽， iD 增大。,下页,上页,首页,动画,耗尽型： uGS = 0 时无导电沟道。 增强型： uGS = 0 时有导电

4、沟道。,特性曲线,IDSS,UGS(off),预夹断轨迹,恒流区,IDSS,下页,上页,首页,三、 场效应管的主要参数,1. 直流参数, 饱和漏极电流 IDSS 是耗尽型场效应管的一个重要参数。 它的定义是当栅源之间的电压uGS等于零， 而漏源之间的电压uDS大于夹断电压时对应的漏极电流。, 夹断电压 UGS(off) 是耗尽型场效应管的一个重要参数。 其定义是当uDS一定时， 使iD减小到某一个微小电流时所需的uGS值。,下页,上页,首页, 开启电压 UGS(th) UGS(th)是增强型场效应管的一个重要参数。 其定义是当uDS一定时， 使漏极电流达到某一数值时所需加的uGS值。, 直流输入电阻 RGS 栅源之间所加电压与产生的栅极电流之比。 结型场效应管的RGS一般在107以上， 绝缘栅场效应管的RGS更高，一般大于109。,下页,上页,首页,2. 交流参数 低频跨导gm 用以描述栅源之间的电压uGS对漏极电流iD的控制作用。, 极间电容 场效应管三个电极之间的等效电容， 包括CGS 、 CGD和CDS 。 极间电容愈小，管子的高频性能愈好。一般为几个皮法。,下页,上页,首页,3. 极限参数 漏极最大允许耗散功率PDM 漏极耗散功率等于漏极电流与漏源之间电压的乘积， 即pD= iD uDS。 漏源击穿电压U（BR