第三章場(chǎng)效應(yīng)管-全文預(yù)覽
【正文】 型 耗盡型 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管采用 sio2絕緣層隔離，柵極為金屬鋁，又稱為 MOS管。 P型硅襯底 源極 S 柵極 G 漏極 D 襯底引線 B N+ N+ SiO2 D B S G N溝道符號(hào) D B S G P溝道符號(hào) SiO2 P型硅襯底 耗盡層 襯底引線 B N+ N+ S G D UDS ID = 0 D與 S之間是兩個(gè)PN結(jié)反向串聯(lián)， 無(wú)論 D與 S之間加什么極性的電壓， 漏極電流均接近于零。 P N+ N+ S G D 反型層 2） UGS 0 ， UDS =0 UGS到達(dá) UGS（ th)后， UGS越大，反型層越寬，導(dǎo)電溝道電阻越小，相同的 Ｕ ＤＳ 產(chǎn)生的電流 Ｉ Ｄ 越大，從而實(shí)現(xiàn)了壓控電流作用。 隨著 UDS的繼續(xù)增大， UGD減小，當(dāng) UGD =UGS(th） 時(shí) ，導(dǎo)電溝道在漏極一端產(chǎn)生夾斷，稱為 預(yù)夾斷 。 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) ID /mA IDO 制造時(shí) ,在 sio2絕緣層中摻入大量的正離子 ,即使 UGS =0，在正離子的作用下，源 漏之間也存在導(dǎo)電溝道。試分析各管的工作狀態(tài)（夾斷區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)）。 （ 4） 直流輸入電阻 RGS（ DC） 柵 源電壓與柵極電流的比值，其值很高 , 一般為 1071010左右。 常數(shù)????GSUDDSds iur 極限 參數(shù) （ 1）最大漏極電流 IDM (２ )最大漏源電壓 U DS(BR) (3)最大柵源電壓 U GS(BR) (4)最大耗散功率 P DM 場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型晶體管的比較 場(chǎng)效應(yīng)管的柵極 g、源極 s、漏極 d分別對(duì)應(yīng)于晶體管的基極 b、發(fā)射極 e、集電極 c 1） FET是電壓控制元件，輸入阻抗很高； BJT 是電流控制元件，輸入阻抗較??； 2） FET（單極型）多子參與導(dǎo)電，溫度穩(wěn)定性好，抗輻射能力強(qiáng)， FET噪聲系數(shù)??； BJT為多子和少子同時(shí)參與導(dǎo)電，溫度特性能差； 3） FET漏極與源極可以互換使用； BJT的發(fā)射極與集電極一般不能互換使用； FET比 BJT的種類多，組成電路更靈活； 4） FET工藝簡(jiǎn)單，功耗小，電源范圍寬，更多用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V iD /mA 4V 開(kāi)啟電壓 UGS(th)=4V 例 電路及管子的輸出特性如圖所示。 。 +VDD(+15V) RD 5kΩ uo + uI + 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V iD /mA 4V VVuuiuuDDDSODIGS15,00)1(??????? ，因而時(shí)，管子處于夾斷狀態(tài)當(dāng)VVRiVuumAiVuuDDDDDSODIGS10)5115(,18)2(??????????? 的時(shí)，管子工作在恒流區(qū)當(dāng)+VDD(+15V) RD 5kΩ uo + uI + 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V iD /mA 4V VVVRRRukiuRVuuDDDdsdsODDSdsIGS35331013/103????????????????????????????區(qū)，等效電阻為，管子工作在可變電阻（ 3）當(dāng) UGS(th)=10V時(shí)，若認(rèn)為 T工作在恒流區(qū)，則 iD為 , uo=4V,而 uGS=10V時(shí)的預(yù)夾斷電壓為 uDS=6V說(shuō)明管子工作在可變電阻區(qū)。試分析該管是 什么類型的場(chǎng)效應(yīng)管。 交流參數(shù) gm=?iD / ? uGS? UDS =常數(shù) gm是衡量柵 源電壓對(duì)漏極電流控制能力的一個(gè)重要參數(shù)。 （ NMOS管為正， PMOS管為負(fù)） （ 2） 夾斷電壓 UGS(off) UDS為固定值 使漏極電流近似等于零時(shí)所需的柵 源電壓。 UGS0,并且當(dāng) UGS小于某一值時(shí)，導(dǎo)電溝道消失，此時(shí)的 UGS稱為 夾斷電壓 UGS(off) 。 此時(shí)可以把 ID近似看成 UGS控制的電流源。溝道各點(diǎn)對(duì)柵極電壓不再相等，導(dǎo)電溝道寬度不再相等，沿源 漏方向逐漸變窄。柵極金屬層將聚集大量正電荷，排斥 P型襯底靠近 SiO2的空穴，將襯底的自由
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