第3章-場效應(yīng)管(已修改)
2025-08-17 10:54 本頁面
【正文】 結(jié)型場效應(yīng)管 場效管應(yīng)用原理 MOS場效應(yīng)管 第三章 場效應(yīng)管 本章重點(diǎn) 1. 了解場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)，理解其工作原理。 2. 掌握場效應(yīng)管的符號、伏安特性和工作特點(diǎn)。 3. 理解掌握場效應(yīng)管放大電路的分析方法。 場效應(yīng)管（ FET） : 是另一種具有正向受控作用的半導(dǎo)體器件。 它是一種依靠電場效應(yīng)來控制電流大小的半導(dǎo)體器件。 場效應(yīng)管的特點(diǎn)： 1. 場效應(yīng)管是一種單極性半導(dǎo)體器件（只有一種載流子多子 參與導(dǎo)電）。 2. 場效應(yīng)管是電壓控制器件。 3. 體積小、重量輕、耗電少、壽命長。 4. 輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好。 5. 制造方便，適合大規(guī)模集成。 概 述 場效應(yīng)管與三極管主要區(qū)別： ? 場效應(yīng)管輸入電阻遠(yuǎn)大于三極管輸入電阻。 ? 場效應(yīng)管是單極型器件（三極管是雙極型器件）。 場效應(yīng)管的分類： （ JFET） （絕緣柵）場效應(yīng)管（ MOSFET） 增強(qiáng)型 MOS管 (EMOS) 耗盡型 MOS管 (DMOS) N溝道（ NMOS) P溝道（ PMOS) 增強(qiáng)型 MOS管 (EMOS) 耗盡型 MOS管 (DMOS) N溝道 JFET P溝道 JFET 它是靠半導(dǎo)體表面電場效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)控制的半導(dǎo)體器件。 它是靠半導(dǎo)體體內(nèi)電場效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)控制的半導(dǎo)體器件。 JFET MOSFET MOS場效應(yīng)管 P溝道 （ PMOS） N溝道 （ NMOS） P溝道 （ PMOS） N溝道 （ NMOS） MOSFET 增強(qiáng)型 （ EMOS） 耗盡型 （ DMOS） N溝道 MOS管與 P溝道 MOS管工作原理相似，不同之處僅在于 它們形成電流的載流子性質(zhì)不同，因此導(dǎo)致加在各極上的電壓極性相反 。 N + N + P + P + P U S G D 增強(qiáng)型 MOS場效應(yīng)管 ? N溝道 EMOSFET結(jié)構(gòu)示意圖 源極 漏極 襯底極 SiO2 絕緣層 金屬柵極 P型硅 襯底 S G U D 電路符號 l 溝道長度 W 溝道寬度 ? N溝道 EMOS管 外部工作條件 ? VDS 0 (保證柵漏 PN結(jié)反偏 )。 ? U接電路最低電位或與 S極相連 (保證源襯 PN結(jié)反偏 )。 ? VGS 0 (形成導(dǎo)電溝道 ) P P + N + N + S G D U VDS + + VGS ? N溝道 EMOS管 工作原理 柵 ?襯之間相當(dāng)于以 SiO2為介質(zhì)的平板電容器。 ? N溝道 EMOSFET溝道形成原理 ? 假設(shè) VDS =0，討論 VGS作用 P P + N + N + S G D U VDS =0 + VGS 形成空間電荷區(qū) 并與 PN結(jié)相通 VGS? 襯底表面層中 負(fù)離子 ?、電子 ? VGS ? 開啟電壓 VGS(th) 形成 N型導(dǎo)電溝道 表面層 np VGS越大，反型層中 n 越多，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。 反型層 VGS對溝道的控制視頻演示 ? VDS對溝道的控制 （假設(shè) VGS VGS(th) 且保持不變） ? VDS很小時(shí) → VGD ?VGS 。 此時(shí) W近似不變 ， 即 Ron不變 。 由圖 VGD = VGS VDS 因此 VDS?→ ID線性 ?。 ? 若 VDS ?→ 則 VGD ? → 近漏端溝道寬度 ? → Ron增大 。 此時(shí) Ron ?→ ID ?變慢。 P P + N + N + S G D U VDS + VGS + P P + N + N + S G D U VDS + VGS + VDS對溝道的控制視頻演示 ? 當(dāng) VDS增加到使 VGD ?=VGS(th)時(shí) → A點(diǎn)出現(xiàn)預(yù)夾斷 （ D極附近的反型層消失，此時(shí) A點(diǎn)電位 VGA =VGS(th)） ? 若 VDS 繼續(xù) ?→ A點(diǎn)左移 → 出現(xiàn)夾斷區(qū) 此時(shí) VAS =VAG +VGS =VGS(th) +VGS （恒定） 若忽略溝道長度調(diào)制效應(yīng)，則近似認(rèn)為 l 不變（即 Ron不變）。 因此預(yù)夾斷后： P P + N + N + S G D U VDS + VGS + A P P + N + N + S G D U VDS + VGS + A VDS ? → ID 基本維持不變。（飽和） ? 若考慮溝道長度調(diào)制效應(yīng) 則 VDS ? → 溝道長度 l ? → 溝道電阻 Ron略 ?。 因此 VDS ? → ID略 ?。 由上述分析可描繪出 ID隨 VDS 變化 的關(guān)系曲線： ID VDS 0 VGS –VGS(th) VGS一定 曲線形狀類似三極管輸出特性。 飽和區(qū) 預(yù)夾斷點(diǎn) 可變電阻區(qū) ? MOS管僅依靠一種載流子（多子）導(dǎo)電，故稱 單極型器件。 ? 三極
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1