【正文】 使 UGSUDS=UGD ＜ UGS (off) 0 UDS使溝道預(yù)夾斷Δ UGS控制 Δ ID《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件(3) UDS 也不足以?shī)A斷導(dǎo)電溝道的情況UGS(Off) UGS ? 0 ?溝道未被完全夾斷此時(shí)施加 UDS 0由于沿溝道從 D到 S存在電位差，溝道呈楔型，近 D端窄，近 S端寬隨 UDS增大，溝道變窄，在 UDS增大到使導(dǎo)電溝道 預(yù)夾斷之前，此時(shí) UGS(off) UGD = UGSUDS 0；導(dǎo)電溝道始終是存在的。隨著 UGS增大，被吸引到 SIO2薄膜下的自由電子數(shù)量也隨之增加當(dāng) UGS增大到一定程度，使得被吸引到 SIO2薄膜下的自由電子數(shù)量多到可以形成一層電子導(dǎo)電層，并將原來(lái)絕緣的 D和 S極連通時(shí)， N型導(dǎo)電溝道 形成，此時(shí)的 UGS稱為 開啟電壓 ，記為 UGS(th)。c. 當(dāng) uGS ? UGS(th)＞ 0 時(shí)，襯底中電子被吸引到表面，并且電子薄膜延伸到使 D、 S極連通 —— 開始形成導(dǎo)電溝道。管子處于截止?fàn)顟B(tài)的條件： 0 UGS UGS(th)(開啟電壓 )《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件2) uDS 對(duì) iD的影響 (uGS UGS(th)0－－導(dǎo)電溝道已經(jīng)形成， UDS0－－ UDS增大DS 間的電位差使溝道呈楔形， UDS?，使 UGS － UDS ＝ UGD減小，從而靠近漏極D端的溝道厚度變薄。預(yù)夾斷 (UGS － UDS ＝ UGD = UGS(th))： 漏極 D附近反型層 (電子薄膜 )消失 －－ 導(dǎo)電溝道在近 D端重新（預(yù)）夾斷預(yù)夾斷發(fā)生之前： uDS? iD?－－溝道已經(jīng)形成尚未被預(yù)夾斷， 可變電阻狀態(tài)預(yù)夾斷發(fā)生之后： uDS? iD 不變－－溝道已經(jīng)被重新預(yù)夾斷， 飽和 (放大 )狀態(tài)使導(dǎo)電溝道在近 D端重新預(yù)夾斷 )《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件管子處于放大狀態(tài)的條件： 0 UGS (th)(開啟電壓 ) UGS 已經(jīng)由 UGS形成導(dǎo)電溝道 0 UGS － UDS ＝ UGD UGS(th)再由 UDS的增大使 UGS － UDS ＝ UGD減小到 小于 UGS(th) ，以至于導(dǎo)電溝道在近漏極 D端重新被（預(yù)）夾斷管子處于可變電阻狀態(tài)的條件： 0 UGS (th)(開啟電壓 ) UGS 已經(jīng)由 UGS形成導(dǎo)電溝道 0 UGS(th) UGS － UDS ＝ UGD UDS尚未增大到使 UGS － UDS ＝ UGD減小到 小于 UGS(th) ，導(dǎo)電溝道仍然存在而未被預(yù)夾斷《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件3. 轉(zhuǎn)移特性曲線2 4 64321uGS /ViD /mAUDS = 10 VUGS (th)當(dāng) uGS UGS(th) ＞ 0 0＜ UGS － UDS ＝ UGD ＜＝ UGS(th)時(shí)，（管子工作在放大狀態(tài)），有：uGS = 2UGS(th) 時(shí)的 iD 值開啟電壓O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件4. 輸出特性曲線可變電阻區(qū) 0 UGS (th)(開啟電壓 ) UGS 且 0 UGS(th) UGS － UDS ＝ UGD uDS?? iD ?，直到預(yù)夾斷飽和 (放大區(qū) ) 0 UGS (th)(開啟電壓 ) UGS 且 0 UGS － UDS ＝ UGD UGS(th)uDS?， iD 不變， ?uDS 加在耗盡層上，溝道電阻不變截止區(qū) uGS ? UGS(th) 全夾斷 iD = 0 iD /mAuDS /VuGS = 2 V4 V6 V8 V截止區(qū) 飽和區(qū)可變電阻區(qū)放大區(qū)恒流區(qū)O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件二、耗盡型 N 溝道 MOSFETSGDB Sio2 絕緣層中摻入了正離子。《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 a. uGS＝ 0時(shí)，已經(jīng)存在導(dǎo)電溝道，工作于 可變電阻狀態(tài)b. uGS＞ 0時(shí)，導(dǎo)電溝道將更寬，工作于 可變電阻狀態(tài) ＜ 0 時(shí)d. 在 UDS＝ 0的情況下， UGS引起的電場(chǎng)將抵消 SIO2薄膜引起的電場(chǎng)，使導(dǎo)電溝道變薄，當(dāng) UGS負(fù)向增長(zhǎng)到一定程度，將使導(dǎo)電溝道消失，此時(shí)的 UGS稱為 完全夾斷電壓 ，記為 UGS(off) ，管子此時(shí)工作于 截至狀態(tài)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 d. UGS(off) uGS0時(shí)，導(dǎo)電溝道尚未被夾斷（仍然存在），施加UDS0e. 由于 DS間存在電位差，導(dǎo)電溝道將呈楔形，近 D端窄，近 S端厚， 當(dāng) UDS增大到使 UGS － UDS ＝ UGD = UGS(off)時(shí) ,導(dǎo)電溝道首先在近 D極一側(cè)消失，溝道被 （預(yù)）夾斷 。此時(shí)管子工作于 飽和（放大）狀態(tài)f. 在 UDS增大到使溝道 （預(yù)）夾斷之前， 導(dǎo)電溝道一直存在，管子 工作于 可變電阻狀態(tài)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件管子處于放大狀態(tài)的條件： UGS(off) uGS0時(shí) 導(dǎo)電溝道尚未被完全夾斷 0 UGS － UDS ＝ UGD UGS(off) 再由 UDS的增大使 UGS － UDS ＝ UGD減小到 小于 UGS(off) ，以至于導(dǎo)電溝道在近漏極 D端重新被（預(yù)）夾斷管子處于可變電阻狀態(tài)的條件： UGS(off) uGS0時(shí) 導(dǎo)電溝道尚未被完全夾斷 0 UGS(off) UGS － UDS ＝ UGD UDS尚未增大到使 UGS － UDS ＝ UGD（負(fù)值） 減小到 小于 UGS(off) （負(fù)值） ，導(dǎo)電溝道仍然存在而未被預(yù)夾斷《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件二、耗盡型 N 溝道 MOSFET輸出特性u(píng)GS /ViD /mA轉(zhuǎn)移特性IDSSUGS(off)夾斷電壓飽和漏極電流當(dāng) UGS(off) ≤ uGS0且 0 UGS － UDS ＝ UGD UGS(off) 時(shí)，管子工作于 （飽和）放大狀態(tài) ，此時(shí)有：uDS /ViD /mAuGS = ? 4 V? 2 V0 V2 VO O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件三、 P 溝道 MOSFET增強(qiáng)型 耗盡型SGDBSGDB《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件N 溝道 增強(qiáng)型SGDBiDP 溝道 增強(qiáng)型SGDBiD2 – 2 O uGS /ViD /mAUGS(th)SGDBiDN 溝道耗盡 型iDSGDBP 溝道耗盡 型UGS(off) IDSSuGS /ViD /mA– 5 O 5FET 符號(hào)、特性的比較《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件O uDS /ViD /mA5 V2 V0 V–2 VuGS = 2 V0 V– 2 V– 5 VN 溝道結(jié) 型SGDiDSGDiDP 溝道結(jié) 型uGS /ViD /mA5– 5 OIDSSUGS(off)O uDS /ViD /mA5 V2 V0 VuGS = 0 V– 2 V– 5 V《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)1. 開啟電壓 UGS(th)(增強(qiáng)型 )－－ UGS ＝ 0時(shí)導(dǎo)電溝道尚未開形成2. 夾斷電壓 UGS(off)(耗盡型 ) －－ UGS ＝ 0時(shí)導(dǎo)電溝道已經(jīng)存在 UGS(th)UGS(off)2. 飽和漏極電流 IDSS耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng) uGS = 0(導(dǎo)電溝道天然存在且最寬 ) 時(shí)所對(duì)應(yīng)的漏極電流。JFET： RGS 107 ?MOSFET： RGS = 109 ? 1015??IDSSuGS /ViD /mAO《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件4. 低頻跨導(dǎo) gm 反映了 uGS 對(duì) iD 的控制能力，單位 S(西門子 )。5. 漏源動(dòng)態(tài)電阻 rds6. 最大漏極功耗 PDM《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件小 結(jié)第 1 章《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件一、兩種半導(dǎo)體和兩種載流子兩種載流子的運(yùn)動(dòng)電子 — 自由電子空穴 — 價(jià)電子兩 種半導(dǎo)體N 型 (多電子 )P 型 (多空穴 )二、二、 二極管1. 特性特性 — 單向 導(dǎo)電導(dǎo)電正向電阻小 (理想為 0)， 反向電阻大 (?)。A80 181。A40 181。AIB = 0O 3 6 9 124321O iB / ?AuBE / V60402080死區(qū)電壓 (Uth)： V (硅管 ) V (鍺管 )工作電壓 (UBE(on) ) ： ? V 取 V (硅管 ) ? V 取 V (鍺管 )飽和區(qū)截止區(qū)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件iC / mAuCE /V100 181。A60 181。A20 181