場效應(yīng)管放大電路(2)-展示頁
2025-05-08 05:39本頁面
【正文】 襯底 N+ N+ B S D VGG VDD P 型襯底 N+ N+ B G S D UGG UDD 夾斷區(qū) D P型襯底 N+ N+ B G S UGG UDD P型襯底 N+ N+ B G S D UGG UDD P型襯底 N+ N+ B G S D UGG UDD 夾斷區(qū) 圖 49 UDS 對導(dǎo)電溝道的影響 (a) UGD UT (b) UGD = UT (c) UGD UT 3. 特性曲線 (a)轉(zhuǎn)移特性 (b)輸出特性 UGS UT ， ID = 0； UGS ≥ UT， 形成導(dǎo)電溝道 ， 隨著 UGS 的增加 ，ID 逐漸增大 。 b. UDS= UGS – UT， UGD = UT 靠近漏極溝道達到臨界開啟程度 ， 出現(xiàn)預(yù)夾斷 。 (4) UDS 對導(dǎo)電溝道的影響 (UGS UT) 導(dǎo)電溝道呈現(xiàn)一個楔形 。 因為 UDS = 0 ， 所以 ID = 0。 UGG ? ? ? (3) UDS = 0， UGS ≥ UT 由于吸引了足夠多的電子 ， 會在耗盡層和 SiO2 之間形成可移動的表面電荷層 —— ? ? ? N 型溝道 反型層 、 N 型導(dǎo)電溝道 。 S B D 圖 48 (2) UDS = 0， 0 UGS UT P 型襯底 N+ N+ B G S D P 型襯底中的電子被吸引靠近 SiO2 與空穴復(fù)合 ， 產(chǎn)生由負(fù)離子組成的耗盡層 。 N 溝道增強型 MOS 場效應(yīng)管 1. 結(jié)構(gòu) P 型襯底 N+ N+ B G S D SiO2 源極 S 漏極 D 襯底引線 B 柵極 G 圖 47 N 溝道增強型 MOS 場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖 2. 工作原理 絕緣柵場效應(yīng)管利用 UGS 來控制 “ 感應(yīng)電荷 ” 的多少 ， 改變由這些 “ 感應(yīng)電荷 ” 形成的導(dǎo)電溝道的狀況 ，以控制漏極電流 ID。 特點：輸入電阻可達 109 ? 以上 。 圖 46 在輸出特性上用作圖法求轉(zhuǎn)移特性 絕緣柵型場效應(yīng)管 由金屬 、 氧化物和半導(dǎo)體制成 。 UDS = 常數(shù) ID/mA 0 ? ?1 ? UGS /V UDS = 15 V 5 ID/mA UDS /V 0 UGS = 0 ? V ? V ? V ? V 10 15 20 25 結(jié)型場效應(yīng)管柵極基本不取電流 ， 其輸入電阻很高 ，可達 107 ? 以上 。 兩個重要參數(shù) 飽和漏極電流 IDSS(UGS = 0 時的 ID) 夾斷電壓 UP (ID = 0 時的 UGS) UDS ID UDD UGS D S G V ? + V ? + UGS 圖 44（ a）特性曲線測試電路 + ? mA 1. 轉(zhuǎn)移特性 O uGS/V ID/mA IDSS UP 圖 44（ b）轉(zhuǎn)移特性 2. 輸出特性 當(dāng)柵源之間的電壓 UGS 不變時 ， 漏極電流 ID 與漏源之間電壓 UDS 的關(guān)系 ， 即 結(jié)型場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性曲線的近似公式： 常數(shù)?? GS)( DSD UUfI)0( )1(GSP2PGSD S SD時當(dāng) UUUUII ??≤ ≤ IDSS/V PGSDS UUU ??ID/mA UDS /V O UGS = 0V 1 2 3 4 5 6 7 V8P ?U預(yù)夾斷軌跡 恒流區(qū) 擊穿區(qū) 可變電阻區(qū) 輸出特性也有四個區(qū)： 可變電阻區(qū) 、 恒流區(qū)和截止區(qū) 、 擊穿區(qū) 。 (a) (b) 圖 43 UDS對導(dǎo)電溝道的影響 G D S P+ N IS ID P+ P+ UDS UGS UGS 0,UDG = |UP|, ID更小 , 預(yù)夾斷 UGS ≤UP ,UDG |UP|,ID ? 0,夾斷 G D S IS ID P+ UDS UGS P+ P+ (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 。 PUG D S P+ N IS ID P+ P+ UDS UGS UGS 0， UDG ， ID 較小。 ID = 0 G D S P+ P+ N型溝道 (b) UGS 0 UGS ID = 0 G D S P+ P+ (c) UGS = UP UGS 圖 42 當(dāng) UDS=0時 UGS對導(dǎo)電溝道的影響 2. 在漏源極間加正向電壓 UDS 0， 在柵源間加負(fù)電源 UGS， 觀察 UGS 變化時耗盡層和漏極 ID 。 ID = 0 G D S N型溝道 P+ P+ (a) UGS = 0 UGS = 0 時 ， 耗盡層比較窄 ，導(dǎo)電溝比較寬 UGS 由零逐漸增大 ，耗盡層逐漸加寬 ， 導(dǎo)電溝相應(yīng)變窄 。 1. 設(shè) UDS = 0 ， 在柵源之間加負(fù)電源 UGS， 改變 UGS 大小 。 G D S N N型溝道
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