场效应管及其基本电路.pptVIP

模拟电子技术 当uDS很小时， uDS对沟道的影响可以忽略，沟道的宽度及相应的电阻值仅受uGS的控制。输出特性可近似为一组直线，此时，JFET可看成一个受uGS控制的可变线性电阻器（称为JFET的输出电阻）； 当uDS较大时， uDS对沟道的影响就不能忽略，致使输出特性曲线呈弯曲状。 2.恒流区 iD的大小几乎不受uDS的控制。 预夹断后所对应的区域。 uGDUGSoff（或uDSuGS-UGSoff） uGSUGSoff (1)当UGSoffuGS0时，uGS变化，曲线平移，iD与uGS符合平方律关系， uGS对iD的控制能力很强。 (2) uGS固定，uDS增大，iD增大极小。 4.击穿区 随着uDS增大，靠近漏区的PN结反偏电压 uDG(=uDS-uGS)也随之增大。 当UGSUGSoff时，沟道被全部夹断，iD=0，故此区为截止区。 3. 截止区 二、转移特性曲线 式中：IDSS——饱和电流，表示uGS=0时的iD值； UGSoff——夹断电压，表示uGS=UGSoff时iD为零。 恒流区中： uGS≤0， iD≥0 u G S / V 0 － 1 － 2 － 3 1 2 3 4 5 I DSS U GS off i D / mA (a)转移特性曲线 为保证场效应管正常工作，PN结必须加反向偏置电压 图3―3JFET的转移特性曲线和输出特性曲线 u G S / V 0 － 1 － 2 － 3 1 2 3 4 5 I DSS U GS off i D / mA 1 2 3 4 i D / mA 0 10 20 u D S / V 可 变 电 阻 区 恒 截止区 － 2 V － 1 .5V － 1 V u DS ＝ u G S － U GSoff 5 15 流 区 击 穿 区 U GS ＝ 0V U GSoff －0 . 5V 从输出特性曲线作转移特性曲线示意图 转移特性曲线.avi 3―2 绝缘栅场效应管(IGFET) 栅极与沟道之间隔了一层很薄的绝缘体，其阻抗比JFET的反偏PN结的阻抗更大。功耗低，集成度高。 绝缘体一般为二氧化硅（SiO2），这种IGFET称为金属——氧化物——半导体场效应管，用符号MOSFET表示（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）。此外，还有以氮化硅为绝缘体的MNSFET等。 一、简介 MOSFET N沟道 P沟道 增强型 N-EMOSFET 耗尽型 增强型 耗尽型 N-DMOSFET P-EMOSFET P-DMOSFET 二、分类 3―2―1 绝缘栅场效应管的结构 3―2―2 N沟道增强型MOSFET (Enhancement NMOSFET) 一、导电沟道的形成及工作原理 UGS=0，导电沟道未形成 PN结(耗尽层) N ＋ N ＋ P型衬底 D S G B (a) UGSUGSth，导电沟道未形成 N ＋ U GS N ＋ PN 结 ( 耗尽层 ) P 型衬底 图3―6 N沟道增强型MOS场效应管的沟道形成及符号 开启电压：UGSth D S G 图3―6 N沟道增强型MOS场效应管的沟道形成及符号 B N ＋ 导电沟道（反型层） P 型衬底 U GS N ＋ D G S ( c )符号 B 衬底的箭头方向表示PN结若加正向电压时的电流方向 (b) UGSUGSth，导电沟道已形成 栅源电压VGS对沟道的影响.avi 图 uDS增大，沟道预夹断前情况 B U DS P 型衬底 U GS N + N + 图3―9 uDS增大，沟道预夹断时情况 B U DS P 型衬底 U GS N + N + 预夹断 图 uDS增大，沟道预夹断后情况 B U DS P 型衬底 U GS N + N + 漏源电压VDS对沟道的影响.avi 二、输出特性 (1)截止区 uDS≥0 uGSUGSth 导电沟道未形成，iD=0。 (2)可变电阻区 预夹断前所对应的区域。 uGSUGSth uGDUGSth（或uDSuGS-UGSth） i D 0 u D S U GS ＝ 6V 截止区 4 V 3 V 2 V 5 V 可 变 电 阻 区 恒 流 区 区 穿 击 图3―8输出特性 (a)输出特性 (3)恒流区 ·曲线间隔均匀，uGS对iD控制能力强。 ·uDS对iD的控制能力弱，曲线平坦。 预夹断后所对应的区域。 uGSUGSth uGDUGSth（或uDSuGS-UGSth） 图3―19 (b)共漏电路等效电路 ＋ － U o R L R S S D I d g m U gs ＝ g m [ U i - I d ( R S 　R L )] // 1. 放大倍数Au ＋ －