場效應(yīng)管ppt課件-wenkub
2023-01-29 13:19:26 本頁面
【正文】 場效應(yīng)管工作原理 N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管 是通過改變 UGS 的大小來控制漏極電流 ID 的 。 由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電 ， 又稱 單極型晶體管 。 特點 輸入端電流極小 ， 因此它的 輸入電阻很大 利用多數(shù)載流子導(dǎo)電 ， 其 溫度穩(wěn)定性較好 抗輻射能力強 、 功耗低 、 噪聲低 N溝道 P溝道 增強型 耗盡型 N溝道 P溝道 N溝道 P溝道 （耗盡型） FET 場效應(yīng)管 JFET 結(jié)型 MOSFET 絕緣柵型 （ IGFET） 場效應(yīng)晶體管 D S G N 符號 結(jié)型場效應(yīng)管 （ Junction Field Effect Transistor） 結(jié)構(gòu) 圖 N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)圖 N型導(dǎo)電溝道 N型硅棒 柵極 源極 漏極 P+ P+ P 型區(qū) 耗盡層(PN 結(jié) ) 在漏極和源極之間加上一個正向電壓 ， N 型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子 電子 可以導(dǎo)電 。 (VCCS) G D S N N型溝道 柵極 源極 漏極 P+ P+ 耗盡層 *在柵極和源極之間加反向電壓 ， 耗盡層會變寬 ， 導(dǎo)電溝道寬度減小 ，使溝道本身的電阻值增大 ，漏極電流 ID 減小 ， 反之 ，漏極 ID 電流將增加 。 UGS(off) 也可用 UP表示 2. 當(dāng) uGS 為 UGS（ Off)~0中一固定值時 , uDS 對漏極電流 iD的影響 。 G D S N P+ P+ VGG uDS ↑ → uGD = UGS(off)， 溝道預(yù)夾斷 uDS ↑ → uGD uGS(off)， 夾斷， iD幾乎不變 (1) 改變 uGS ， 改變了 PN 結(jié)中電場 ， 控制了 iD ， 故稱場效應(yīng)管； (2)結(jié)型場效應(yīng)管柵源之間加反向偏置電壓 ， 使 PN 反偏 ， 柵極基本不取電流 ， 因此 ， 場效應(yīng)管輸入電阻很高 。 此時 ， 可以通過改變 uGS來控制的 iD大小 。 二、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線 1. 轉(zhuǎn)移特性 (N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例 ) O uGS iD IDSS UGS(off) 圖 轉(zhuǎn)移特性 uGS = 0 ， iD 最大； uGS 愈負， iD 愈??；uGS = UGS(off) ， iD ≈ 0。 3. 柵源極間的 PN結(jié)加正向電壓時，將出現(xiàn)較大的柵極電流。 稱為 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 ， 或簡稱 MOS 場效應(yīng)管 。 (1)UGS = 0 漏源之間相當(dāng)于兩個背靠背的 PN 結(jié) ， 無論漏源之間加何種極性電壓 ， 總是不導(dǎo)電 。 使溝道剛剛形成的柵 源電壓稱為 開啟電壓 UGS(th)。 b. UDS= UGS – UGS(th)， UGD = UGS(th) 靠近漏極溝道達到臨界開啟程度 ， 出現(xiàn)預(yù)夾斷 。 3. 特性曲線與電流方程 (a)轉(zhuǎn)移特性 (b)輸出特性 UGS UGS(th) ， iD = 0； UGS ≥ UGS(th) ， 形成導(dǎo)電溝道 ， 隨著 UGS 的增加 ，ID 逐漸增大 。 即使 UGS = 0 也會形成 N 型導(dǎo)電溝道 。 MOS管 的夾斷電壓 UGS(off)＞ 0 UGS 可在正、負值的一定范圍內(nèi)實現(xiàn)對 iD的控制 ， 漏 源之間應(yīng)加負電源電壓。 （ 4） 在使用場效應(yīng)管時 , 要注意漏源電壓、 漏源電流及耗散功率等 , 不要超過規(guī)定的最大允許值。 輸入電阻很高。 極間電容愈小 ， 則管子的高頻性能愈好 。 當(dāng)漏極電流 ID 急劇上升產(chǎn)生雪崩擊穿時的 UDS 。因而 u0＝ 15 *5 ＝ 4V 但是， uGS ＝ 10V時的預(yù)夾斷電壓為 uDS= uGS – UT=(104)V=6V 可見，此時管子工作在可變電阻區(qū) 從輸出特性曲線可得 uGS ＝ 10V時 ds之間的等效電阻 (D在可變電阻區(qū)，任選一點，如圖 ) ds
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