文档介绍：第3章场效应管及其基本放大电路
-半导体场效应管
-氧化物-半导体场效应管
场效应晶体管(FET)
分类和结构:
结型场效应晶体管JFET
绝缘栅型场效应晶体管IGFET
N
P
PN结耗尽层
P
N
沟
道
G门极
D漏极
S源极
P
衬底
N
N
源极门极漏极
S G D
JFET结构
IGFET结构
N
沟
道
1) P 沟道和N沟道结构及电路符号
N
沟
道
G门极
D漏极
S源极
g
d
s
N沟道结构及电路符号
P
沟
道
G门极
D漏极
S源极
g
d
s
P沟道结构及电路符号
2)工作等效(以P沟道为例)
Ugs
Is
Id
1)PN结不加反向电压(Ugs)或加的电压不足以使沟道闭合时。沟道导通,电阻很小,并且阻值随沟道的截面积减少而增大。称可变电阻区;
ID=UDs / RDs
RDS
P
N
N
G
ID
IS=ID
PN
结
PN
结
+
+
-
UGS增大耗尽层加厚。
UGS=0:ID=IDSS
电路图等效图
2)恒流工作(电压控制电流源)
G
ID
+
RD
VDD
D
S
PN结加反向电压(Ugs) 使沟道微闭合时电流ID与UDS无关,
称恒流区。
ID=IDSS(1 - )2
ugs
vP
P
N
N
G
ID
IS=ID
PN
结
PN
结
+
+
-
耗尽层闭合时
UGS=VP
RD
VDD
UGS
电路图等效图
3)截止工作
P
N
N
G
ID=0
IS=ID
PN
结
PN
结
+
+
-
RD
VDD
UGS
耗尽层完全闭合,沟道夹断,电子过不去
栅极电压UGS大于等
夹断电压UP时,ID=0
相当一个很大的电阻
3)、JFET的主要参数
1)夹断电压VP:手册给出是ID为一微小值时的VGS
2)饱和漏极电流IDSS; VGS=0,时的ID
uds
id
vgs=常数
vgs
id
Uds=常数
∂uGS
∂ id
5)极限参数:
V(BR)DS、漏极的附近发生雪崩击穿。
V(BR)GS、栅源间的最高反向击穿。
PDM 最大漏极允许功耗,与三极管类似。
3)、电压控制电流系数gm=
4)交流输出电阻 rds=
4)特性曲线:
与三极管相同,场效应管也有输入和输出的特性曲线。称为转移特性曲线和输出特性曲线。以N型JFET为例:
0
ugs
(v)
-4 -3 -2 -1
id
mA
5
4
3
2
1
VP
IDSS
N型JFET的转移曲线
UDS
可变电阻区
截止区IB≤0
UDS=UGS-VP
N型JFET的输出特性曲线
-4V
-
-1V
UGS=0V
ma
(V)
ID
放
大
区
0
击
穿
区
Sect
MOSFET
增强型MOSFET
耗尽型MOSFET
N沟道增强型MOS场效应管结构
漏极D→集电极C
源极S
→发射极E
栅极G→基极B
衬底B
电极—金属
绝缘层—氧化物
基体—半导体
因此称之为MOS管
Sect