模電第五章場效應(yīng)管-展示頁
2025-05-08 12:04本頁面
【正文】 kIVVRDQDQDDd10計算是否滿足飽和條件： ? ?TGSQDSQ VVV ??確定分析正確與否。A/V2, VT=1V,Kn=160181。 P溝道 MOS管電路的分析與 N溝道類似，但要注意其電源極性與電流方向不同。 ③ 如果出現(xiàn) VGSQ＜ VT ，則 MOS管可能截止，如果 VDSQ＜（ VGSQ － VT ） ，則 MOS管可能工作在可變電阻區(qū)。 5 三、極限參數(shù) （ 1）最大漏極電流 IDM （ 2）最大漏源電壓 V（ BR） DS （ 3）最大柵源電壓 VGS （ BR） （ 4）最大耗散功率 PDM 表 。 gm可以在轉(zhuǎn)移特性曲線上求得，單位是 mS(毫西門子 )。 一、直流參數(shù) 二、交流參數(shù) （ 1） 輸出電阻 : GSDDSds Vivr??? MOSFET的主要參數(shù)（見 P208－ 210） 當(dāng)不考慮溝道的調(diào)制效應(yīng)（ λ＝ 0） 時， 當(dāng)考慮溝道的調(diào)制效應(yīng)（ λ≠0） 時，對增強(qiáng)型MOS管可導(dǎo)出 .??dsr? ?? ?DTGSnds iVvKr ??112 ??? ?因此， 是一個有限值，一般在幾十千歐到幾百千歐之間。這是耗盡型 FET的參數(shù)。 （ 3） 飽和漏極電流 IDSS: VGS=0且︱ VDS ︱＞ ︱ VP ︱時對應(yīng)的漏極電流。 （ 2）夾斷電壓 VP:VDS為某一定值（如為 10V） 使 iD等于一微小電流（如 20μA） 時的 VGS。 （ 1）開啟電壓 VT: VDS為某一定值（如為 10V） 使 iD等于一微小電流（如 50μA） 時的 VGS 。因此，考慮到溝道長度調(diào)制參數(shù) λ ， iD式子應(yīng)修正為 ? ? ? ? ? ?DSTGSDODSTGSnD vVvIvVvKi ?? ?????????????? 11122對于典型器件近似有 ?? VL?溝道長度 L 單位為 181。而實際 MOS管的輸出特性還應(yīng)考慮溝道長度調(diào)制效應(yīng)，即 VGS固定， VDS增加時， iD會有所增加。 P溝道MOSFET管 結(jié)構(gòu)和符號 N 型襯底 P+ P+ s g d B ○ ○ ○ ○ g d s B P溝道 增強(qiáng)型 ○ ○ ○ ○ g d s B P溝道 耗盡型 對增強(qiáng)型 MOS管，溝道產(chǎn)生的條件是： TGS Vv ?可變電阻區(qū)與飽和區(qū)的界線為 : TGSDS Vvv ??在飽和區(qū)內(nèi)（ iD假定正向為流入漏極）： ? ?221 ??????????????TGSDOTGSPDVvIVvKiPMOS管正常工作時， VDS和 VT必為負(fù)值，電流方向與 NMOS管相反。此時的柵源電壓稱為夾斷電壓（截止電壓） VP。當(dāng) VGS減小到某值時，以致感應(yīng)的負(fù)電荷消失，耗盡 P 型襯底 N+ N+ s g d B + + ++ + + + ++ 區(qū)擴(kuò)展到整個溝道，溝道完全被夾斷。 iD VDS 0 恒流區(qū) 可變電 阻區(qū) 擊 穿 區(qū) iD(mA) vGS( V ) 0 VT 2VT IDO N溝道耗盡型 MOS管 結(jié)構(gòu)和符號 工作原理和特性曲線 (詳 見課本 ) P 型襯底 N+ N+ s g d B + + ++ + + + ++ ○ ○ ○ ○ g d s B N溝道耗盡型 MOS管 結(jié)構(gòu) 工作原理 :由于正離子的作用，也和增強(qiáng)型接入柵源電壓并 VGSVT時相似，可形成導(dǎo)電溝道。 ? ?2222 11??????????????????????TGSDOTGSTnTGSnD VvIVvVKVvKi2TnDO VKI ?其中 它是 時的 iD。 在漏源電壓作用下開始導(dǎo)電時的柵源電壓 VGS叫做開啟電壓 VT P N N s g d B VGG VDS P N N s g d B VGG VDS P N N s g d B VGG VDS VGDVT VGD=VT VGDVT 預(yù)夾斷 夾斷 （ 3）、 VGS一定， VDS 對導(dǎo)電 溝道的影響 由左到右， VDS逐漸增大 , DSGSGD vvv ??(1)、輸出（漏極）特性曲線 iD= f（ VDS ） | VGS = 常數(shù) iD VDS 0 恒流區(qū) 可變電 阻區(qū) 擊 穿 區(qū) VGS= VT 特性曲線 (1)、輸出（漏極）特性曲線 iD= f（ VDS ） | VGS = 常數(shù) iD VDS 0 恒流區(qū) 可變電 阻區(qū) 擊 穿 區(qū) VGS= VT 特性曲線 截止區(qū)： VGS＜ VT導(dǎo)電溝道未形成。因此漏源之間的電阻很大，即 沒有導(dǎo)電溝道， iD＝ 0。 5 定義： 場效應(yīng)管是一種利用半導(dǎo)體內(nèi)的 電場效應(yīng) 來控制其電流大小的半導(dǎo)體器件。第 5章 場效應(yīng)管放大電路 引言 場效應(yīng)管（ FET）是第二種主要類型的三端放大器件，有兩種主要類型： 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 （ MOSFET） 結(jié)型 場效應(yīng)管 （ JFET） 場效應(yīng)管是電壓控制電流型器件，屬單極型器件。本章重點介紹 MOS管放大電路。 分類： 場效應(yīng)管（ FET） { 結(jié) 型（ JFET） 絕緣柵型（ MOSFET） P溝道 JFET N溝道 JFET { { N溝道 MOSFET P溝道 MOSFET { { 耗盡型 D 耗盡型 D 增強(qiáng)型 E （ 耗盡型 ） 耗盡型 ：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時，就有導(dǎo)電溝道存在 增強(qiáng)型 ：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時，沒有導(dǎo)電溝道 增強(qiáng)型 E 167。1 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 （ MOSFET） MOSFET 結(jié)構(gòu)和符號 P 型襯底 N+ N+ s g d B ○ ○ ○ ○ g d s B ○ ○ ○ ○ g d s B N溝道 增強(qiáng)型 N溝道 耗盡型 工作原理（ N溝道增強(qiáng)型 ） （ 1）、 VGS=0， 沒有導(dǎo)電 溝道 源區(qū)、襯底和漏區(qū)形成兩個背靠背的 PN結(jié)，無論 VDS的極性如何，其中總有一個 PN結(jié)是反偏的。 P 型襯底 N+ N+ s g d B iD＝ 0 工作原理（ N溝道增強(qiáng)型 ） （ 2）、 VDS=0， VGS 對導(dǎo)電 溝道的影響 P 型襯底 N+ N+ s g d B VGG VGSVT時，導(dǎo)電溝道開始形成 ,這種依靠柵源電壓的作用才形成導(dǎo)電溝道的 FET稱為增強(qiáng) FET。 可變電阻區(qū)： VDS≤（ VGS － VT ） iD的表達(dá)式見 － 4式 ? ?TGSncvDDSdso VvKdidvrGS???? 21? ?2222 11??????????????????????TGSDOTGSTnTGSnD VvIVvVKVvKi飽和區(qū)： VGS≥ VT， 且 VDS≥（ VGS － VT ）時， 區(qū)內(nèi) VI特性表達(dá)式為 (2)、轉(zhuǎn)移特性曲線 ： iD= f（ vGS ） | vDS = 常數(shù) iD(mA) vGS( V ) 0 VT 2VT IDO 在飽和區(qū)內(nèi)， iD受 VDS影響很小，不同 VDS下的轉(zhuǎn)移特性基本重合。 TGS Vv 2?在飽和區(qū)內(nèi)有： (2)、轉(zhuǎn)移特性曲線 ： iD= f（ vGS ） | vDS = 常數(shù) 轉(zhuǎn)移特性曲線 可以由函數(shù)式畫出，也可以直接從輸出特性曲線上用作圖法求出。
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