模电笔记4 场效应管(单极型晶体管) 结型场效应管 绝缘栅型场效应管

您所在的位置:网站首页 场效应管的计算 模电笔记4 场效应管(单极型晶体管) 结型场效应管 绝缘栅型场效应管

模电笔记4 场效应管(单极型晶体管) 结型场效应管 绝缘栅型场效应管

2023-11-07 06:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

该系列为《模拟电子技术基础(第5版,童诗白、华成英)》的阅读笔记

模电笔记4 场效应管(单极型晶体管) 场效应管1.结型场效应管1.1结型场效应管的工作原理1.2结型场效应管的特性曲线 2.绝缘栅型场效应管2.1 N沟道增强型MOS管2.1.1 N沟道增强型MOS管的工作原理2.1.2 N沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程 2.2N沟道耗尽型MOS管2.3 P沟道MOS管2.4 场效应管的符号及特性 3场效应管的主要参数3.1 直流参数3.2 交流参数3.3 极限参数

场效应管

场效应管,又称单极型晶体管,是利用输出回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体期间。

场效应管分为:结型和绝缘栅型两种不同的结构。

1.结型场效应管

如下图1.1所示,结型场效应管分为N沟道和P沟道两种类型。

结型场效应管 图1.1结型场效应管

N沟道结型场效应管的结构示意图如下图1.2所示. 图中,同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区,并将他们连接在一起,所引出的电极称为栅极g,N型半导体的两端分别引出两个电极,一个称为漏极d,一个称为源极s。 P区与N区交界面形成耗尽层,漏极和源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。 N沟道结型场效应管的结构示意图 图1.2 N沟道结型场效应管的结构示意图

1.1结型场效应管的工作原理

为使N沟道结型场效应管能正常工作,应在栅-源之间加负向电压(即uGS0V,则有漏极电流iD从漏极流向源极,而沿沟道从源极到漏极逐渐增大,造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边的宽,如下图(a)所示。 ③当uDS从零逐渐增大时,uGD逐渐减小,靠近漏极一边的导电沟道必将随之变窄。但是只要栅-漏间不出现夹断区域,沟道电阻仍基本决定于栅-源电压uGS。因此,电流iD将随uDS的增大而线性增大,d-s呈现电阻特性。 ④而一旦uDS的增大使uGD等于UGS(off),则漏极一边的耗尽层就会出现夹断区,称uGD=UGS(off)为预夹断。如下图(b)所示。 ⑤若uGD继续增大,则uGDuGS-uGS(off)(即g-d间未出现夹断)时,对应于不同的uGS,d-d间等效成不同阻值的电阻。 ②当uDS使uGD=UGS(off)时,d-s之间预夹断。 ③uDS使uGDuGS-uGS(th)时,对应于每一个uGS就有一个确定的iD。此时,可将iD是为电压uGS控制的电流源。

2.1.2 N沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程

N沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程,如下图2.4所示。 MOS管也有三个工作区域:可变电阻区,恒流区与夹断区。 N沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程 图2.4N沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程 (a)特性曲线 (b)电流方程

2.2N沟道耗尽型MOS管

即使uGS=0,P型衬底表面也存在反型层,即漏-源之间存在导电沟道。 只要在漏-源之间加正向电压,就会产生漏极电流,如下图2.5(a)所示。 uGS为正时,反型层变宽,沟道电阻变小,iD增大;反之,uGS为负时,反型层变窄,沟道电阻变大,iD减小。 而当uGS从零减小到一定值时,反型层小时,漏-源之间导电沟道消失,iD=0。此时的uGS称为夹断电压UGS(off)。 N沟道耗尽型MOS管的uGS可以在正、负值的一定范围内实现对iD的控制,且仍保持栅-源间有非常大的绝缘电阻。 在这里插入图片描述 图2.5N沟道耗尽型MOS管的结构示意图及电气符号

2.3 P沟道MOS管

与N沟道MOS管相对应,P沟道增强MOS管的开启电压UGS(th)



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3