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教学目标
了解场效应管器件基础知识,
掌握结型场效应管的结构、特性和主要参数,
掌握绝缘栅型场效应管的结构、特性和主要参数,
理解场效应管放大电路静态分析和小信号模型分析法
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如果在一块P型半导体的两边各扩散一个高杂质浓度的N+区,就可以制成一个P沟道的结型场效应管。
(a)图给出了P沟道的结型场效应管的结构示意图,(b)图给出了它在电路中的代表符号。
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由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。
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2结型场效应管的工作原理
N沟道结型场效应管工作时,在栅-源极间加一负电压(<0),使栅-源极间的P+N结反偏,栅极电流场效应管呈现很高的输入电阻(高达108W左右)。在漏-源极间加一正电压(>0),使N沟道中的多数载流子电子在电场作用下由源极向漏极作漂移运动,形成漏极电流。的大小主要受栅-源电压控制,同时也受漏-源电压的影响。
因此,讨论场效应管的工作原理就是讨论栅-源电压对沟道电阻及漏极电流的控制作用,以及漏-源电压对漏极电流的影响。
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(2)对的影响
当加到该处P+N结上的反偏电压最大时,这时使得沟道两侧的耗尽层从源极到漏极逐渐加宽,沟道宽度不再均匀,而呈楔形,(a)所示。
当增加到,即(夹断电压)时,漏极附近的耗尽层即在A点处合拢,(b)所示。
若继续增加,使,即时,耗尽层合拢部分会有增加,即自A点向源极方向延伸,(c)
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从结型场效应管正常工作时的原理可知:
①结型场效应管栅极与沟道之间的P+N结是反向偏置的,因此,栅极电流,输入阻抗很高。
②漏极电流受栅-源电压控制,所以场效应管是电压控制电流器件。
③预夹断前,即较小时,与间基本呈线性关系;预夹断后,趋于饱和。
P沟道结型场效应管工作时,电源的极性与N沟道结型场效应管的电源极性相反。
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1转移特性
当场效应管的漏源之间的电压保持不变时,漏极电流与栅源之间电压的关系称为转移特性,其表达式如下:
()
愈负,则愈小。当等于夹断电压时,。
从转移特性上还可以得到场效应管的两个重要参数:
夹断电压也可用表示,即转移特性与横坐标轴交点处的电压。
饱和漏极电流用表示,即转移特性与纵坐标轴交点处的电流。
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