項(xiàng)目一半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)-資料下載頁(yè)
2025-05-13 03:50本頁(yè)面
【正文】 道 JFET P 溝道 JFET 工作原理（以 N溝道為例） PN結(jié)反偏， |UGS|越大則耗盡區(qū)越寬，導(dǎo)電溝道越窄。 1 vGS0 , vDS= 0 V N G S D P P iD vGS達(dá)到一定值時(shí)（ 夾斷電壓 VP） ,耗盡區(qū)碰到一起， DS間被夾斷，這時(shí)，即使 vDS ? 0V，漏極電流 iD=0A。 2 vGS=0 , vDS 0 V vDS | Vp | ,預(yù)夾斷 后ID不為 0時(shí)，電流 iD 由未被夾斷區(qū)域中的載流子形成，基本不隨 vDS的增加而增加，呈恒流特性。 iD 當(dāng) vDS=| Vp |, 發(fā)生預(yù)夾斷 , iD = IDss 3 vGS0, vDS0V 預(yù)夾斷后 iD 基本不受 vDS影響 ,只受 vGS 的控制 , 管子可看成一個(gè)由 vGS 控制的電流源 , 類似于三極管的放大區(qū) ,故又稱為場(chǎng)效應(yīng)管的線性放大區(qū)。 ID vGD= vGS vDS=vP 時(shí)發(fā)生預(yù)夾斷 vGS iD IDSS vDS iD vGS = – 3 V – 2 V – 1 V 0 V – 3 V 3. 4 轉(zhuǎn)移特性和輸出特性 1. 輸出特性 c o ns t .DSD GS)( ?? vvfi)0()1( GSP2PGSD S SD ???? vVVvIi2. 轉(zhuǎn)移特性 c o ns t .GSD DS)( ?? vvfi絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（ MOS) 一 . N溝道增強(qiáng)型 MOSFET 1. 結(jié)構(gòu)與符號(hào) P 型襯底 (摻雜濃度低 ) N+ N+ S D G B 耗 盡 層 S — 源極 Source G — 柵極 Gate D — 漏極 Drain S G D B 2 . 工作原理 (1) vGS=0 V時(shí) ， 漏 、 源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的二極管，在 D、 S之間加上電壓不會(huì)在 D、 S間形成電流。 (2) vGS vGS（ th)0時(shí)，形成導(dǎo)電溝道，產(chǎn)生 iD 工作原理 1．柵源電壓 VGS的控制作用 (2) 0＜ VGS＜ VT VT 稱為開啟電壓 (3) VGS＞ VT (1) VGS=0 反型層 增強(qiáng)型 MOS管 uG SUG S t hiD0平方律曲線 圖 N 溝道增強(qiáng)型 MOSFET的轉(zhuǎn)移特性 2．漏源電壓 VDS對(duì)漏極電流 ID的影響 VDS=VDG＋ VGS =－ VGD＋ VGS VGD=VGS－ VDS 漏源電壓 VDS對(duì)溝道的影響 (1) VDS為 0或較小時(shí) (VGS＞ VT) (2)VDS增加 VGD=VT (3)VDS增加 VGD?VT 輸出特性 N溝道增強(qiáng)型 MOSFET的輸出特性如圖 1–46所示。與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性相似，它也分為恒流區(qū)、可變電阻區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)。其特點(diǎn)為： iD0uD SUGS＝ 6V截止區(qū)4 V3 V2 V5 V可變電阻區(qū)( a )恒流區(qū)區(qū)穿擊 圖 1–46輸出特性 (1) vDS 0， vGS=0， iD不等于 0。 （ 2） vGS＞ 0時(shí)， （ 3） vGS＜ 0時(shí)， 二、 N溝道耗盡型 MOSFET 圖 N溝道耗盡型 MOSFET的結(jié)構(gòu) iD iD iDuG SUG S o ff0( a )ID0圖 1–40 N溝道耗盡型 MOS管的轉(zhuǎn)移特性 1234iD/ mA010 20uD S/ V0 V5 15( b )UGS＝ ＋ 3 V＋ 6V－ 3 V圖 1–48N溝道耗盡型 MOS管輸出特性 DGS( c )B圖 N溝道耗盡型 MOS管表示符號(hào) 雙極型三極管 場(chǎng)效應(yīng)三極管 結(jié)構(gòu) NPN型 PNP型 結(jié)型耗盡型 N溝道 P溝道 絕緣柵增強(qiáng)型 N溝道 P溝道 絕緣柵耗盡型 N溝道 P溝道 C與 E一般不可倒置使用 D與 S有的型號(hào)可倒置使用 載流子 多子擴(kuò)散少子漂移 多子漂移 輸入量 電流輸入 電壓輸入 控制 電流控制電流源 CCCS(β) 電壓控制電流源 VCCS(gm) 雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù) ① 開啟電壓 VGS(th) (或 VT) 開啟電壓是 MOS增強(qiáng)型管的參數(shù)，柵源電壓小于開啟電壓的絕對(duì)值 , 場(chǎng)效應(yīng)管不能導(dǎo)通 。 ② 夾斷電壓 VGS(off) (或 VP) 夾斷電壓是耗盡型 FET的參數(shù)，當(dāng) VGS=VGS(off) 時(shí) ,漏極電流為零。 ③ 飽和漏極電流 IDSS 耗盡型場(chǎng)效應(yīng)三極管 , 當(dāng) VGS=0時(shí)所對(duì)應(yīng)的漏極電流。 ④ 輸入電阻 RGS 場(chǎng)效應(yīng)三極管的柵源輸入電阻的典型值 ， 對(duì)于結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管，反偏時(shí) RGS約大于 107Ω，對(duì)于絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)三極管 , RGS約是 109～ 1015Ω。 ⑤ 低頻跨導(dǎo) gm 低頻跨導(dǎo)反映了柵壓對(duì)漏極電流的控制作用， 這一點(diǎn)與電子管的控制作用相似。 gm可以在轉(zhuǎn)移特性曲線上求取，也可由電流方程求得。 ⑥ 最大漏極功耗 PDM 最大漏極功耗可由 PDM= VDS ID決定，與雙極型三極管的 PCM相當(dāng)。 小結(jié) 1. 場(chǎng)效應(yīng)管的分類 、結(jié)構(gòu)和符號(hào) 2. 場(chǎng)效應(yīng)管 (結(jié)型 、 絕緣柵型 )的工作原理 3. 場(chǎng)效應(yīng)管與晶體三極管的區(qū)別 4. 場(chǎng)效應(yīng)管主要參數(shù)
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