《結型場效應管》PPT課件

1、上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎3.1 結型場效應管結型場效應管 3.1.1 結型場效應管的構造和類型結型場效應管的構造和類型 sgdP+NP+ SiO2維護層維護層N溝道溝道JFET構造表示圖構造表示圖上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎NP+P+構成構成SiO2維護層維護層以以N型半導型半導體作襯底體作襯底上下各引出一個電極上下各引出一個電極左右各引出一個電極左右各引出一個電極兩邊個引出一個電極兩邊個引出一個電極兩邊個引出一個電極兩邊個引出一個電極兩邊分散兩邊分散兩個高濃兩個高濃度的度的P型區(qū)型區(qū)上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技

2、術基礎漏極漏極d ddrain)drain)源極源極s ssource)source)柵極柵極g ggate)gate)NP+P+N型導電溝型導電溝道道符號符號稱為稱為N N溝溝道道JFETJFETgds上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎符號符號P溝道溝道JFET構造表示圖構造表示圖PN+N+P型導電溝型導電溝道道sgdgds上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎N溝道結型場效應管溝道結型場效應管P溝道結型場效應管溝道結型場效應管結型場效應管分結型場效應管分3.1.2 結型場效應管的任務原理結型場效應管的任務原理 電路圖電路圖GDSGRDRDDVDiDS

3、uGSuDGuGiGGVSi 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎1uDS=0時，時，uGS對溝道的控制造對溝道的控制造用用 a當當uGS=0時時DSu0GS uNP+P+N型導電溝型導電溝道道sd=0溝道無變化溝道無變化g上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎bUGS(off)uGS uGS=UGS(off)UGS(off)柵源截止電壓或柵源截止電壓或夾斷電壓夾斷電壓GSu+g上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎當當uDS=0時，時，uGS對溝道的控制造用動畫演示對溝道的控制造用動畫演示 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電

4、子技術基礎2當當uGS =0時，時，uDS對溝道的控制造對溝道的控制造用用 DSuGSuNP+P+N型導電溝型導電溝道道sd=0+Dig上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎DSuGSuNP+P+N型導電溝型導電溝道道sd=0+a0uDS|UGS(off)|GSuNP+N型導電溝型導電溝道道sd=0P+DiDSu+(b) 溝道夾溝道夾斷區(qū)延伸斷區(qū)延伸g(a) iD到達最大到達最大值，且?guī)缀醪浑S值，且?guī)缀醪浑SuDS的增大而變的增大而變化化上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎當當uGS =0uGS =0時，時，uDSuDS對溝道的控制造用動畫演示對溝道的控制造

5、用動畫演示 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎3當當uDS 0時，時，uGS(0對溝道的控制造用對溝道的控制造用 a. uDS和和uGS將一同將一同改動溝道的寬度改動溝道的寬度c.當當uDG=|UGS(off) | 時溝道出現(xiàn)預夾時溝道出現(xiàn)預夾斷斷b.PN結在漏極端結在漏極端的反偏電壓最大的反偏電壓最大uDG= uDSuGSGSuNP+N型導電溝型導電溝道道sdP+DiDSu+g上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎uDS 、uGS共同對溝道的控制造用動畫演示共同對溝道的控制造用動畫演示 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎(1) J

6、FET是利用是利用uGS 所產(chǎn)生的電場變化來改動溝道所產(chǎn)生的電場變化來改動溝道電阻的大小。電阻的大小。(2) 場效應管為一個電壓控制型的器件。場效應管為一個電壓控制型的器件。(3) 在在N溝道溝道JFET中，中，uGS和和UGSoff均為負值。均為負值。小結小結在在P溝道溝道JFET中，中，uGS和和UGSoff均為正值。均為正值。即即JFETJFET是利用電場效應控制溝道中流通的電流大小，是利用電場效應控制溝道中流通的電流大小，因此稱為場效應管。因此稱為場效應管。上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎3.1.3 結型場效應管的伏安特性結型場效應管的伏安特性 在正常任務的情況

7、下，在正常任務的情況下，iG =0iG =0，管子無輸入特性。，管子無輸入特性。GSuDSuGiDi+上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎1輸出特性漏極特性輸出特性漏極特性 常數(shù)常數(shù) GS)(DSDuufi24061020GS(off)GSUu mA/DiV0GS uV5 . 0 V/DSuGS(off)GSDSUuu V5 . 1 V0 . 1 V0 . 2 可可變變電電阻阻區(qū)區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)GSuDSuGiDi+上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎24061020GS(off)GSUu mA/DiV0GS uV5 . 0 V/DSuGS(o

8、ff)GSDSUuu V5 . 1 V0 . 1 V0 . 2 可可變變電電阻阻區(qū)區(qū)(1) 可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)a. uDS較小較小c. uDS |UGS(off)| + uGSd. 管子相當于受管子相當于受uGS控制的壓控電阻控制的壓控電阻各區(qū)的特點各區(qū)的特點b. 溝道尚未夾斷溝道尚未夾斷上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎放大區(qū)放大區(qū)(2) 放大區(qū)放大區(qū)放大區(qū)也稱為飽和區(qū)、恒流區(qū)。放大區(qū)也稱為飽和區(qū)、恒流區(qū)。b. uDS |UGS(off)| + uGSa. 溝道預夾斷溝道預夾斷c. iD幾乎與幾乎與uDS無關無關d. iD只受只受uGS的控制的控制24061020GS

9、(off)GSUu mA/DiV0GS uV5 . 0 V/DSuGS(off)GSDSUuu V5 . 1 V0 . 1 V0 . 2 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎截止區(qū)截止區(qū)a. uGSUGS(off) (3) 截止區(qū)截止區(qū)b.溝道完全夾斷溝道完全夾斷c. iD024061020GS(off)GSUu mA/DiV0GS uV5 . 0 V/DSuGS(off)GSDSUuu V5 . 1 V0 . 1 V0 . 2 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎2轉移特性轉移特性表示場效應管的表示場效應管的uGSuGS對對iDiD的控制特性的控制特性

10、常數(shù)常數(shù) DS)(GSDuufi定義定義上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎 (1) 對于不同的對于不同的uDS，對應的轉移特性曲線不同。，對應的轉移特性曲線不同。曲線特點曲線特點(2) 當管子任務于恒流區(qū)時，轉移特性曲線根本重合。當管子任務于恒流區(qū)時，轉移特性曲線根本重合。DSuDiV0GS uGS1uGS2uGS3uGS4uOGS3uGS1uGS(off)uDiGSuGS1uO上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎2GS(off)GSDSSD)1(UuIi 當管子任務于恒流區(qū)時當管子任務于恒流區(qū)時稱為零偏漏極電流稱為零偏漏極電流GS(off)DSGSV

11、0DDSSUuuiI GS(off)uDSSIGS3uGS1uDiGSuOGS1uDiV0GS uGS1uGS2uGS3uGS4uODSu上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎3.1.4 結型場效應管的主要電參數(shù)結型場效應管的主要電參數(shù) 1直流參數(shù)直流參數(shù) (1) 夾斷電壓夾斷電壓UGS(off) (2) 零偏漏極電流零偏漏極電流IDSS (也稱為漏極飽和電流也稱為漏極飽和電流)A50()V10(GSGS(off)DDS測測試試值值常常數(shù)數(shù) IUuU0)(DDSSGSGS(off)DS UUUiI常常數(shù)數(shù)上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎 (3) 直流輸

12、入電阻直流輸入電阻RGS)V10()V0(GGSGSGSDS常數(shù)常數(shù)常數(shù)常數(shù) UUIUR2交流參數(shù)交流參數(shù) (1) 跨導跨導gm 也稱為互導。其定義為也稱為互導。其定義為常數(shù)常數(shù) DSGSDmddUuig上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎當管子任務在放大區(qū)時當管子任務在放大區(qū)時得管子的跨導得管子的跨導2GS(off)GSDSSD)1(UuIi 由由GSDmdduig )1(dd2GS(off)GSDSSGSUuIu 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎)1(2GS(off)GSQGS(off)DSSUUUI 可見，可見，gm與與IDQ有關。有關。IDQ

13、越大，越大，gm也就越也就越大。大。 DQDSSGS(off)2IIU 上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎3. 極限參數(shù)極限參數(shù)(1) 漏極最大允許耗散功率漏極最大允許耗散功率 PDSM (2) 最大漏極電流最大漏極電流IDSM (2) 極間電容極間電容柵源電容柵源電容CgsCgs柵漏電容柵漏電容CgdCgd漏源電容漏源電容CdsCds (3) 柵源擊穿電壓柵源擊穿電壓UBRGS(4) 漏源擊穿電壓漏源擊穿電壓UBRDS上頁上頁下頁下頁返回返回模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎例例 在圖示電路中，知場效應管的在圖示電路中，知場效應管的 ；問；問在以下三種情況下，管子分別任務在那個區(qū)？在以下三種情況下，管子分別任務在那個區(qū)？V5GS(off) UV4,V3DSGS uu(b)V1,V3DSGS uu(c)V4 ,V8DSGS uu(a) 解解 (a)