1.第一章常用半导体器件(二).ppt

1.4.2 MOS场效应管 1.4.3 场效应管的主要参数 * 结型场效应管 Junction Field Effect Transistor 绝缘栅型场效应管 Insulated Gate Junction Field Effect Transistor 场效应管的主要参数 1.4 场效应管 Field Effect Transistor 概 述 场效应管与三极管的区别 1. 三极管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件。 2. 三极管参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件； 场效应管参与导电的只有一种载流子，称其为单级型器件。 3. 三极管的输入电阻较低，一般102~104?； 场效应管的输入电阻高，可达109~1014? 场效应管的分类 结型场效应管JFET MOS型场效应管FET ? 结型场效应管结构 ? 结型场效应管分类 可分为N沟道和P沟道两种，输入电阻约为107?。 P+ P+ N G 栅极 S 源极 D 漏极 N沟道结型场效应管 导电沟道 1.4.1 结型场效应管（JFET) 一.结型场效应管的工作原理 根据结型场效应三极管的结构，栅源只能工作在反偏的条件下，对于N沟道结型场效应三极管只能工作在负栅压区，P沟道的只能工作在正栅压区，否则将会出现栅流。现以N沟道为例说明其工作原理。 P+ P+ N G S D 导电沟道 uGS=UGS(off) 夹断状态 iD=0 uGS达到一定值时（夹断电压UGS(off)）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使uDS ? 0V，漏极电流iD=0A。 1. 增大 uDS=0V时 D P+ P+ N G S uGS PN结反偏， 越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄，电阻越大。 P+ P+ N G S D uDS iD 2. uGS=0，且uDS0、uGD UGS(off)时耗尽区的形状 预夹断 3. uGS : UGS(off ) ~ 0 ，即uGS UGS(off) ，且uDS0 uGD UGS(off)时耗尽区的形状 uGD= UGS(off)时 D P+ P+ G S uDS iD uGS 出现预夹断后，电流iD由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随uDS的增加而增加，呈恒流特性。 JFET工作原理 D P+ P+ G S uDS iD uGS uGS UGS(off) uGD= UGS(off)时 预夹断 （1）当uDS增大，但仍使uGD UGS(off)，即uDS uGS- UGS(off)，未出现夹断，对应于不同的uGS，d-s间等效成不同阻值的电阻； （2）当uDS增大， 使uGD= UGS(off) ，即uDS= uGS - UGS(off)为预夹断； （3） 当uDS增大，使uGD UGS(off)，即uDS uGS- UGS(off) uDS增大时， iD几乎不变； 总结： uDS=C 时，可以通过改变uGS，就有确定的iD，即漏极电流受栅源电压的控制，故称场效应管为电压控制元件。低频跨导： JFET工作原理 iD=f（uDS）∣uGS=C 二. 结型场效应管的特性曲线 输 出 特 性 曲 线 1. 可变电阻区 特点: 当uGS 为定值时，iD 是uDS 的线性函数，管子的漏源间呈现为线性电阻，且其阻值受 uGS 控制。 2. 恒流区：(又称饱和区或放大区） 特点: (1)受控性： 输入电压uGS控制输出电流 (2)恒流性：输出电流iD 基本上不受输出电压uDS的影响。 3. 夹断区 特点： 4. 击穿区 iD=f（uGS）∣uDS=C 转 移 特 性 曲 线 饱和漏极电流 UGS(off)