结 型 场 效 应 管 教 学 课 件.ppt

今天我们来认识场 效 应 管 场效应管的特点 (1)它具有三极管体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点。 (2)还具有输入电阻高、热稳定性好、抗辐射能力强、噪声低、制造工艺简单、便于集成等特点。 (3)在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用。 场效应管的分类 根据结构和工作原理的不同，场效应管可分为两大类： (1)结型场效应管 (2)绝缘栅型场效应管 结 型 场 效 应 管 一、结型场效应管的结构 二、结型场效应管的工作原理 以N沟道结型场效应管为例 N沟道结型场效应管工作时，需要外加如图所示的偏置电压. 讨论栅-源电压UGS对漏极电流ID的影响 (a) 当UGS =0时，沟道较宽，其电阻较小。 (b) 当UGS 0时，且其大小增加时，在这个反偏电压的作用下，两个PN结耗尽层将加宽。随着| UGS | 的增加，耗尽层将主要向N沟道中扩展，使沟道变窄，沟道电阻增大。 (c) 当|UGS| 进一步增大到一定值时，两侧的耗尽层将在沟道中央合拢，沟道全部被夹断， ID=0。 三、.结型场效应管的特性曲线 （1）转移特性曲线 描述UDS取一定值时，ID与UGS间的关系的曲线。 绝缘栅场效应管 绝缘栅场效应管 N沟道增强型MOS管 :在一块P型硅衬底上，扩散两个高浓度掺杂的N区，在两个N区之间的硅表面上制作一层很薄的二氧化硅（SiO2）绝缘层，然后在SiO2和两个N型区表面上分别引出三个电极，称为源极s、栅极g和漏极d 工作原理 利用UGS 控制感应电荷的多少来改变导电沟道的宽窄，从而控制漏极电流ID 当UGS＝0时，不能形成导电沟道，这时虽然漏源间外接有电源，但ID ≈0； 当UGS＞0并逐渐增加到VT 时，反型层开始形成，漏源之间被N沟道连成一体,形成ID .UGS愈高 , ID愈大。 输出特性曲线 使用时的注意事项 1、结型场效应管的栅源电压不能接反，可以在开路状态下保存，而绝缘栅型场效应管在不使用时，须将各电极短路 . 2、结型场效应管可用表电阻档定性地检查管子的质量（检查各 PN 结的正反向电阻及漏源之间的电阻值），而绝缘栅场效管不能用万用表检查。须用测试仪，而且要在接入测试仪后才能去掉各电极短路线。取下时，则应先短路再取下，关键在于避免栅极悬空。 使用时的注意事项 3、焊接时，电烙铁外壳必须装有外接地线，以防止由于电烙铁带电而损坏管子。对于少量焊接，也可以将电烙铁烧热后拔下插头或切断电源后焊接。特别在焊接绝缘栅场效应管时，要按源极－漏极－栅极的先后顺序焊接，并且要断电焊接。用 25W 电烙铁焊接时应迅速，若用 45～75W 电烙铁焊接，应用镊子夹住管脚根部以帮助散热。 使用时的注意事项 4、在要求输入阻抗较高的场合使用时，必须采取防潮措施，以免由于温度影响使场效应管的输入电阻降低。 5、如果用四引线的场效应管，其衬底引线应接地。 6、陶瓷封装的芝麻管有光敏特性，应注意避光使用。 * * 结 型 场 效 应 管 教 学 课 件 先让我们回忆一下三极管的特点 (1)它是一种电流控制器件。 (2)它体积小、重量轻、耗电少、寿命长。 (3) 它有两个PN结，三层半导体，三个电极。 (4)它最重要的功能是电流放大作用。 FET P沟道结型场效应管 在一块N型(或P型）半导体基片两侧制作两个PN结，从上面各引出一个电极，将两侧的电极连在一起，称为栅极G，在基片两侧各引出一个电极，分别称为源极S和漏极D。 夹在两个PN结中间的区域称为导电沟道（简称沟道）。 结型场效应管结构的小结 1.将栅极和源极连在一起（ UGS =0）时，在漏极和源极之间加上一定的漏极电压UDS,这时形成漏极电流ID。 这种UGS =0，ID≠0的工作方式称为耗尽型。 2 .栅-源极间加一反向偏置电压(UGS ＜ 0)时，耗尽层厚度增加。 结型场效应管工作原理的小 结 UGS对沟道电阻的控制作用 （2）输出特性曲线 说明当UGS一定时， ID和UDS之间变化关系的曲线。 划分为三个区域。 (a) 可变电阻区 起始部分，表示UDS较小、当UGS一定时，源-漏极间可以看作是一个受vGS控制的可变电阻， (b) 饱和区(恒流区、放大区) 近似水平的部分，ID几乎不随UDS的变化而变化，但它受UGS的控制。 场效应管作放大器件用时，