常见的场效应管讲解.ppt

场效应管与双极型晶体管不同，它只有一种载流子导电（电子或空穴，多子）导电，也称为单极型器件。 特点：输入阻抗高，温度稳定性好。 结型场效应管JFET 绝缘栅型场效应管MOS 场效应管有两种: §5 场效应管放大电路 5.1 绝缘栅场效应管(MOS管): P型基底 SiO2绝缘层 金属铝 + + + + + - - - - - - 电子反型层 MOS电容 + + + + + P P型基底 SiO2绝缘层 金属铝 - - - - - - 电子反型层 掺入了大量的碱金属正离子Na+或K+ 一、结构和电路符号 P型基底 两个N区 SiO2绝缘层 导电沟道 金属铝 N沟道增强型 N 沟道耗尽型 予埋了导电沟道 P 沟道增强型 P 沟道耗尽型 予埋了导电沟道 VGS控制沟道宽窄 1. 开启沟道 增强型MOS管 二、MOS管的工作原理 以N 沟道增强型为例 2．沟道变形 VDS控制 沟道形状 可变 电阻区 饱和区 预夹断临界点轨迹 vDS=vGS-VT vGD=vGS-vDS=VT 1) 截止区vGSVT, iD=0 输出特性曲线 iD=f(vDS)vGS=const 可变 电阻区 饱和区 转移特性曲线 预夹断临界点轨迹 vDS=vGS-VT 2) 可变电阻区vDS≤vGS-VT 3)饱和区vDS≥vGS-VT P203 (5.1.6) 三、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线 耗尽型的MOS管vGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。 转移特性曲线 输出特性曲线 vGS=0 vGS0 vGS0 四、说明： （1）MOS管有四种基本类型； （2）增强型的MOS管的vGS必须超过一定的值以使沟道形成； 耗尽型的MOS管使形成沟道的vGS可正可负； （3）MOS管的输入阻抗特别高 （4）衡量场效应管的放大能力用跨导 单位：ms 五、MOS管的有关问题 （2）交流参数 低频跨导： 极间电容：栅源电容CGS，栅漏电容CGD，漏源电容CDS （3）极限参数 最大漏极电流IDM，最大耗散功率P0M，漏源击穿电压V(BR)DS栅源击穿电压VBR)GS 1、主要参数（1）直流参数 开启电压VT——指增强型的MOS管 夹断电压VP——指耗尽型的MOS管 零栅压漏极电流IDSS 直流输入电阻： 通常很大1010~1015Ω左右 五、MOS管的有关问题 2、场效应管与三极管的比较 五、MOS管的有关问题 3、使用注意事项 （1）结型场效应管的栅源电压不能接反，但可在开路状态下保存； （2）MOS管在不使用时，须将各个电极短接； （3）焊接时，电烙铁必须有外接地线，最好是断电后再焊接； （4）结型场效应管可用万用表定性检测管子的质量，而MOS管必须用专门的仪器来检测； （5）若用四引线的场效应管，其衬底引线应正确连接； G(栅极) S源极 D漏极 1、结构 5.2 结型场效应管(JFET) 扩散情况：NPNN 基底 ：N型半导体 两边是P区 导电沟道 N 一、JFET的结构和工作原理 N沟道结型场效应管 符号 栅极上的箭头表示栅极电流的方向（由P区指向N区）。结型场效应管代表符号中栅极上的箭头方向，可以确认沟道的类型。 P沟道结型场效应管 符号 2、工作原理（以N沟道为例） vDS=0V时 vGS PN结反偏，vGS越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄。 vGS0V (1)vGS对导电沟道及iD的控制 vDS=0V时 vGS越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。 但当vGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。 VDS=0时 VGS达到一定值时（夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使vDS  0V，漏极电流iD=0A。 |vGS||Vp|且vDS0、|vGD| = |vGS-vDS| |VP |时耗尽区的形状 越靠近漏端，PN结反压越大 导电沟道中电位分布情况 (1)vDS对iD的影响 沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。 |vGS | |Vp |且vDS较大时vGDVP时耗尽区的形状 |vGS | |Vp | ，vGD=VP时 vDS增大则被夹断区向下延伸。 漏端的沟道被夹断，称为予夹断。 此时，电流iD由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随vDS的增加而增加，呈恒流特性。 |vGS | |Vp |且vDS较大时vGDVP时耗尽区的形状 结论： （1）因为栅源间加反向电压，故栅极几乎不取电流； （2）输出电流id受vGS控制，故场效应管是一种电压控制器件； （3）由于受电场梯度的影响，耗尽层呈上宽下窄的形式，故总是