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認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管主講:李華場(chǎng)效應(yīng)管FET(FieldEffectTransistor)類型:結(jié)型JFET(JunctionFieldEffectTransistor)絕緣柵型IGFET(InsulatedGateFET)特點(diǎn):1.單極性器件(一種載流子導(dǎo)電)2.輸入電阻高(107
1015
,IGFET可高達(dá)1015
)3.工藝簡(jiǎn)單、易集成、功耗小、體積小、成本低認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管1.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與類型兩個(gè)PN結(jié)夾著一個(gè)N型溝道。三個(gè)電極:g:柵極d:漏極s:源極認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(a)N溝道JFET(b)P溝道JFET2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例1)柵源電壓uGS對(duì)溝道及iD的控制作用在柵源間加負(fù)電壓uGS
,令uDS=0①當(dāng)uGS=0時(shí),導(dǎo)電溝道最寬,電阻最小,iD最大。②當(dāng)│uGS│↑時(shí),導(dǎo)電溝道變窄,電阻增大,iD減小。③當(dāng)│uGS│↑到一定值UGS(off)時(shí),導(dǎo)電溝道會(huì)完全合攏,iD很小,忽略不計(jì)。認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(c)(b)(a)型場(chǎng)效應(yīng)管利用uGS產(chǎn)生的電場(chǎng)變化改變導(dǎo)電溝道的電阻的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)漏極電流iD的控制。2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例2)漏源電壓uDS對(duì)溝道及iD的影響在漏源間加電壓uDS
,令uGS=0①當(dāng)uDS=0時(shí),iD=0
③當(dāng)uDS↑,使uGD=uGS-
uDS=UGS(off)時(shí),預(yù)夾斷認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(a)(b)(c)②uDS↑→iD↑→溝道變窄④uDS再↑,預(yù)夾斷點(diǎn)下移2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例2)漏源電壓uDS對(duì)溝道及iD的影響通過(guò)uGS控制iD的大小,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制型器件,其工作狀態(tài)可概括如下。(1)當(dāng)uGS<UGS(off)時(shí),結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管截止,iD=0。(2)當(dāng)uGD=uGS-uDS>UGS(off)時(shí),對(duì)應(yīng)于不同的uGS,漏極和源極之間可等效成不同阻值電阻。(3)當(dāng)uGD=uGS-uDS=UGS(off)時(shí),導(dǎo)電溝道出現(xiàn)預(yù)夾斷。(4)當(dāng)uGD=uGS-uDS<UGS(off)時(shí),iD幾乎僅僅由uGS決定,而與uDS無(wú)關(guān),此時(shí)可以把iD看成受uGS控制的受控電流源。認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管3.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性1)輸出特性曲線:iD=f(uDS)│uGS=常數(shù)認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管uGS=0VuGS=-1V可變電阻區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)恒流區(qū)輸出特性曲線分為四個(gè)區(qū):(a)可變電阻區(qū)(預(yù)夾斷前)
△iD=gm△uGS(放大原理)
(b)恒流區(qū)(預(yù)夾斷后)(c)夾斷區(qū)(截止區(qū))
(d)擊穿區(qū)3.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性
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