《场效应管》课件.ppt

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1、1.4 场效应管,场效应管（FET）是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。FET：Field Effect Transistor,分类,从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。从场效应管的结构来划分，它有结型和绝缘栅型两种不同的结构。结型场效应管：JFET绝缘栅型场效应管：IGFET,1.4 场效应管,1.4.1 结型场效应管(JFET),结型场效应管的结构和符号,1.4.1 结型场效应管(JFET),图1.4.2 N沟道结型场效应管的结构示意图,一、工作原理,为使N沟道结型场效

2、应管能正常工作，应在其栅源之间加负向电压（即uGS0），以保证耗尽层承受反向电压；在漏源之间加正向电压uDS，以形成漏极电流iD。,1.4.1 结型场效应管(JFET),1.当uDS0V时，uGS对导电沟道的控制作用,1.4.1 结型场效应管(JFET),夹断电压,2.当uGS为UGS（off）0V中某一固定值时，uDS对漏极电流iD的影响,1.4.1 结型场效应管(JFET),二、结型场效应管的特性曲线,(a)漏极输出特性曲线(b)转移特性曲线,1.4.1 结型场效应管(JFET),1.4.2 绝缘栅型场效应管,绝缘栅型场效应管(MOSFET)分为：增强型 N沟道、P沟道 耗尽型 N沟道、P

3、沟道MOS:Metal-Oxide-Semiconductor,一、N沟道增强型MOS管,N沟道增强型MOS管结构示意图,1.4.2 绝缘栅型场效应管,1.工作原理,1.4.2 绝缘栅型场效应管,（a）（b）（c）图1.4.9 uGS为大于UGS（th）的某一值时uDS对iD的影响（a）uDS uGS UGS（th）,1.4.2 绝缘栅型场效应管,2.特性曲线,(a)输出特性曲线(b)转移特性曲线 图1.4.10 N沟道增强型MOS管的特性曲线,1.4.2 绝缘栅型场效应管,二、N沟道耗尽型MOS管,(a)结构示意图(b)转移特性曲线 图1.4.11 N沟道耗尽型MOSFET的结构和转移特性曲

4、线,1.4.2 绝缘栅型场效应管,绝缘栅型场效应管,1.4.3 场效应管的主要参数,一、直流参数 开启电压VGS（th）开启电压是增强型MOS管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值，场效应管不能导通。夹断电压VGS（off）夹断电压是耗尽型MOS管的参数，当VGS=VGS（off）时，漏极电流为零。饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应管，当VGS=0时所对应的漏极电流。直流输入电阻RGS（DC）场效应管的栅源输入电阻的典型值，对于结型场效应管，反偏时RGS（DC）约大于107，对于绝缘栅场型效应管，RGS（DC）约是1091015。,二、交流参数1.低频跨导gm 低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用。2.极间电容Cgs、Cgd、Cds 高频电路中应考虑极间电容的影响。,1.4.3 场效应管的主要参数,三、极限参数1.最大漏极电流IDM2.击穿电压3.最大耗散功率PDM,1.4.3 场效应管的主要参数,【例1.4.1】已知某管子的输出特性曲线如下图所示。试分析该管是什么类型的场效应管（结型、绝缘栅型、N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）。,1.4.3 场效应管的主要参数,【例1.4.2】电路如图所示，其中管子T的输出特性曲线如下。试分析uI为0V、8V和10V三种情况下uO分别为多少？,1.4.3 场效应管的主要参数,1.4.4 场效应管与晶体管的比较,