结型场效应管介绍.pptxVIP

场效应管是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。特点：输入电阻高、噪声低、热稳定性能好、抗辐射能力强。主要用于大规模和超大规模集成电路中。单极型晶体管　常用于数字集成电路JFET结型FET场效应管MOSFET(IGFET)绝缘栅型场效应管分类：N沟道（耗尽型）P沟道N沟道增强型P沟道N沟道耗尽型P沟道4.1 结型场效应管(Junction type Field Effect Transisstor) 4.1.1 JFET的结构和工作原理? 结构? 工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 ? 输出特性? 转移特性? 主要参数4.1 结型场效应管栅极，用G或g表示栅极，用G或g表示符号符号P型区 P型区4.1.1 JFET的结构和工作原理1. 结构漏极，用D或d表示 源极，用S或s表示N型导电沟道# 符号中的箭头方向表示什么？NPPN2.工作原理（以N沟道为例）vDS=0V时① VGS对沟道的控制作用iDPN结反偏，VGS越负,则耗尽区越宽，导电沟道越窄。DvDSNGVGSSiDDVDSNGPPVGSS VGS继续减小VGS达到一定值时耗尽区碰到一起，DS间的导电沟道被夹断。 当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) ）。对于N沟道的JFET，VP 0。NPNP② VDS对沟道的控制作用VDS=0V时VDS?iD ?当VGS=0时，? G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。iDDVDSNGVGSSPP 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。越靠近漏端，PN结反压越大此时VDS ?夹断区延长iD?D?沟道电阻?VDSID基本不变?GNVGSSPPVGS越小耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。iD 减小。③ VGS和VDS同时作用时当VP VGS0 时，iD导电沟道更容易夹断，D对于同样的VDS ， iD的值比VGS=0时的值要小。VDS在预夹断处GVGD=VGS-VDS =VP NVGSS4.1 结型场效应管综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG?0，输入电阻很高。JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。# 为什么JFET的输入电阻比BJT高得多？4.1 结型场效应管VP4.1.2 JFET的特性曲线及参数1. 输出特性2. 转移特性# JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？4.1 结型场效应管3. 主要参数① 夹断电压VP (或VGS(off))：漏极电流约为零时的VGS值 。② 饱和漏极电流IDSS：VGS=0时对应的漏极电流。 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)。 ③ 低频跨导gm：或④ 输出电阻rd：4.1 结型场效应管3. 主要参数⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。⑥ 最大漏源电压V(BR)DS⑦ 最大栅源电压V(BR)GS⑧ 最大漏极功耗PDM小结（JFET管）1.N沟道结型场效应管的特性曲线iD转移特性曲线饱和漏极电流IDSS夹断电压vGS0VPN沟道结型场效应管的特性曲线iDvGS=0V-1V-3V-4V-5V0vDS输出特性曲线予夹断曲线击穿区可变电阻区-2V恒流区夹断区iD0vGSDVPGSIDSS2 P沟道结型场效应管符号栅源端加正电压漏源端加负电压转移特性曲线夹断电压饱和漏极电流P沟道结型场效应管输出特性曲线夹断区5V4V3V2V可变电阻区1VvGS=0V予夹断曲线iD0v DS恒流区 结型场效应管的缺点：1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在某些场合仍嫌不够高。2. 在高温下，PN结的反向电流增大，栅源极间的电阻会显著下降。3. 栅源极间的PN结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。*4.2 砷化镓金属-半导体场效应管（Metal-Smeiconductor Field-Effect Transistor) MESFET 以N沟道为主MOSFET(IGFET)绝缘栅型4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 MOSFET(Metal-Oxide-semiconductor type Field Effect Transistor)特点：输入电阻很高，最高可达到1015欧姆。 表面场效应器件N沟道增强型P沟道N沟道耗尽型P沟道耗尽型是当vGS=0时，存在导电沟道，iD≠0.增强型是当vGS=0时，不存在导电沟道， iD=0 。dgsdgsNNP4.3 金属-氧化