絕緣珊場效應管(MOS)

復習鞏固1、場效應管的定義2、結型場效應管的電極、分類3、結型場效應管的工作原理4、結型場效應管的特性曲線5、結型場效應管跟三極管的比較雙極型三極管單極型場效應管載流子多子+少子多子輸入量電流輸入電壓輸入控制電流控制電流源電壓控制電流源輸入電阻幾十到幾千歐幾兆歐以上噪聲較大較小靜電影響不受靜電影響易受靜電影響制造工藝不宜大規(guī)模集成適宜大規(guī)模和超大規(guī)模集成FET的分類:FET分類

絕緣場效應管型場效應管增強型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道N溝道P溝道第二節(jié)

絕緣柵場型效應三極管

絕緣柵型場效應管(FET)，簡稱MOSFET。分為：

增強型N溝道、P溝道耗盡型N溝道、P溝道

1.N溝道增強型MOS管

（1）結構

4個電極：漏極D，源極S，柵極G和襯底B。符號：二氧化硅絕緣層通常將襯底與源極接在一起一、基本概念2、定義：柵極與漏、源極完全絕緣的場效晶體管，稱絕緣柵場效晶體管。根據(jù)絕緣層所用材料之不同，絕緣柵場效應管有多種類型，目前應用最廣泛的一種是以二氧化硅（SiO2）為絕緣層的金屬一氧化物一半導體（Meial-Oxide-Semiconductor）場效應管，簡稱MOS場效應管（MOSFET）。與結型場效應管相比這種管子輸入電阻更高、噪聲更小。

3、電路符號和分類N溝道增強型??P溝道增強型??N溝道耗盡型??P溝道耗盡型

當uGS＞0V時→縱向電場→將靠近柵極下方的空穴向下排斥→耗盡層。二、工作原理

當uGS=0V時，漏源之間相當兩個背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓也不會形成電流，即管子截止。

再增加uGS→縱向電場↑→將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面→形成導電溝道，如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流id。①柵源電壓uGS的控制作用

定義：開啟電壓（UT）——剛剛產(chǎn)生溝道所需的柵源電壓UGS,也記為UGS(th)。

N溝道增強型MOS管的基本特性：

uGS

＜UT，管子截止，

uGS

＞UT，管子導通。

uGS

越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓uDS作用下，漏極電流ID越大。

②漏源電壓uDS對漏極電流id的控制作用

當uGS＞UT，且固定為某一值時，來分析漏源電壓VDS對漏極電流ID的影響。（設UT=2V，uGS=4V）

（a）uds=0時，id=0。

（截止區(qū)）（b）uds↑→id↑；同時溝道靠漏區(qū)變窄。

（可變電阻區(qū)）（c）當uds增加到使ugd=UT時，溝道靠漏區(qū)夾斷，稱為預夾斷。（d）uds再增加，預夾斷區(qū)加長，uds增加的部分基本降落在隨之加長的夾斷溝道上，id基本不變。（恒流區(qū)）（3）特性曲線

四個區(qū)：（a）可變電阻區(qū)（預夾斷前）。

①輸出特性曲線：iD=f(uDS)uGS=const（b）恒流區(qū)也稱飽和區(qū)（預夾斷后）。

（c）夾斷區(qū)（截止區(qū)）。

（d）擊穿區(qū)。可變電阻區(qū)恒流區(qū)截止區(qū)擊穿區(qū)iD受uGS控制

②轉移特性曲線：iD=f(uGS)uDS=const

可根據(jù)輸出特性曲線作出轉移特性曲線。例：作uDS=10V的一條轉移特性曲線：UT

一個重要參數(shù)——跨導gm：

gm=iD/uGS

uDS=const(單位mS)

gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。

在轉移特性曲線上，gm為的曲線的斜率。在輸出特性曲線上也可求出gm。

3、P溝道MOSFET

P溝道MOSFET的工作原理與N溝道

MOSFET完全相同，只不過導電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。（學生自學）4.MOS管的主要參數(shù)（1）開啟電壓UT（2）夾斷電壓UP（3）跨導gm

：gm=iD/uGSuDS=const

（4）直流輸入電阻RGS

——柵源間的等效電阻。由于MOS管柵源間有sio2絕緣層，輸入電阻可達109～1015。

三.場效應管的主要參數(shù)(1)

開啟電壓UT

UT

是MOS增強型管的參數(shù)，柵源電壓小于開啟電壓的絕對值,場效應管不能導通。

（2）夾斷電壓UP

UP

是MOS耗盡型和結型FET的參數(shù)，當uGS=UP時,漏極電流為零。

（3）輸入電阻RGS

結型場效應管，RGS大于107Ω，MOS場效應管,RGS可達109～1015Ω。（4）

低頻跨導gm

gm反映了柵壓對漏極電流的控制作用，單位是mS