清華大學(xué)160模擬電子技術(shù)第04章160場(chǎng)效應(yīng)管放大電路16034頁(yè)(編輯修改稿)
2024-10-23 00:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，并與空穴復(fù)合而消失，結(jié) 1 . 柵源電壓 VGS的控制作用 的 N型溝道。把 開始形成 反型層的 VGS值 稱為該管的 開啟電壓 VT。這時(shí)，若在漏源間加電壓 VDS，就能產(chǎn)生漏極電流 I D， 即管子開啟。 VGS值越大，溝道內(nèi)自由電子越多，溝道電阻越小，在同樣 VDS 電壓作用下， I D 越大。這樣，就實(shí)現(xiàn)了輸入電壓 VGS 對(duì)輸出電流 I D 的控制 。 當(dāng) VGS＞ VT時(shí)， 襯底中的電子進(jìn)一步被吸至柵極下方的 P型襯底表層，使襯底表層中的自由電子數(shù)量大于空穴數(shù)量，該薄層轉(zhuǎn)換為 N型半導(dǎo)體，稱此為 反型層 。 形成 N源區(qū)到 N漏區(qū) VDSI D 柵源電壓 VGS對(duì)漏極電流 ID的控制作用 2 .漏源電壓 VDS對(duì)溝道導(dǎo)電能力的影響 當(dāng) VGS＞ VT且固定為某值的情況下， 若給漏源間加正電壓 VDS則源區(qū)的自由電子將沿著溝道漂移到漏區(qū)，形成漏極電流 ID， 當(dāng) ID從 D ? S流過溝道時(shí)，沿途會(huì)產(chǎn)生壓降，進(jìn)而導(dǎo)致沿著溝道長(zhǎng)度上柵極與溝道間的電壓分布不均勻 。 源極端電壓最大，為 VGS ，由此感生的溝道最深；離開源極端，越向漏極端靠近，則柵 — 溝間的電壓線性下降，由它們感生的溝道越來越淺；直到漏極端，柵漏 間電壓最小，其值為： VGD=VGSVDS , 由此 感生的溝道也最淺。 可見，在 VDS作用下導(dǎo)電溝道的深度是不均勻的，溝道呈錐形分布。 若 VDS進(jìn)一步增大，直至 VGD=VT， 即 VGSVDS=VT或 VDS=VGSVT 時(shí)，則漏端溝道消失，出現(xiàn)預(yù)夾斷點(diǎn)。 A 當(dāng) VDS為 0或較小時(shí) ， VGD＞ VT，此時(shí) VDS 基本均勻降落在溝道中，溝道呈斜線分布。 當(dāng) VDS增加到使VGD=VT時(shí)，漏極處溝道將縮減到剛剛開啟的情況，稱為預(yù)夾斷。源區(qū)的自由電子在 VDS電場(chǎng)力的作用下，仍能沿著溝道向漏端漂移，一旦到達(dá)預(yù)夾斷區(qū)的邊界處，就能被預(yù)夾斷區(qū)內(nèi)的電場(chǎng)力掃至漏區(qū)，形成漏極電流。 當(dāng) VDS增加到使 VGD?VT時(shí)，預(yù)夾斷點(diǎn)向源極端延伸成小的夾斷區(qū)。由于預(yù)夾斷區(qū)呈現(xiàn)高阻，而未夾斷溝道部分為低阻，因此， VDS增加的部分基本上降落在該夾斷區(qū)內(nèi)，而溝道中的電場(chǎng)力基本不變，漂移電流基本不變，所以，從漏端溝道出現(xiàn)預(yù)夾斷點(diǎn)開始， ID基本不隨 VDS增加而變化。 增強(qiáng)型 MOSFET的工作原理 MOSFET的 特性曲線 VVV TGSDS ?? — VGS對(duì) ID的控制特性 轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率 gm 的大小反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。 其量綱為mA/V，稱 gm為 跨導(dǎo) 。 gm=?ID/?VGS?Q （ mS)
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