模擬電子技術 課件 11 場效應管基礎知識

模擬電子技術梁長垠教授項目二基本放大電路的制作與測試梁長垠教授場效應管分類01場效應管結構02場效應管特性03場效應管參數(shù)04一、場效應管分類場效應管是一種單極型晶體管，它是利用輸入回路的電場效應控制輸出回路電流的一種半導體器件，屬于電壓控制型器件。最大特點是輸入阻抗高（107~1012Ω）場效應管結型場效應管絕緣柵型場效應管N溝道結型場效應管P溝道結型場效應管N溝道管P溝道管增強型增強型耗盡型耗盡型（MOS管）凡柵-源極電壓為零時漏極電流也為零的管子均為增強型；凡柵-源極電壓為零時漏極電流不為零的管子均為耗盡型。場效應管分類01場效應管結構02場效應管特性03場效應管參數(shù)04二、場效應管結構1.結型場效應管結構N溝道結型場效應管結構與電路符號P溝道結型場效應管結構與電路符號結型場效應管有三個引腳，分別為柵極、源極和漏極二、場效應管結構2.MOS型場效應管結構絕緣柵型場效應管有四個引腳，分別為柵極、漏極、源極和襯底，一般情況下，襯底與源極相連。以低摻雜的P型硅片為襯底，利用擴散工藝制作兩個高摻雜的N+區(qū)，并引出兩個電極，分別為源極S和漏極D，半導體之上制作一層Sio2絕緣層，再在Sio2上制作一層金屬鋁，引出電極稱為柵極G。通常將襯底與源極連在一起使用。N溝道增強型MOS管結構及增強型MOS管電路符號場效應管分類01場效應管結構02場效應管特性03場效應管參數(shù)04三、場效應管特性1.結型場效應管特性（1）N溝道結型場管轉移特性曲線可變電阻區(qū)：當uGS>uP而且uDS很小時導電溝道暢通，D、S之間相當于一個電阻，iD隨uDS增大而線性增大截止區(qū)（夾斷區(qū)）：當uGS≤UP時，JFET導電溝道被耗盡層夾斷，iD=0放大區(qū)：iD大小受uGS的控制，表現(xiàn)出JFET電壓控制電流的放大作用轉移特性曲線輸出特性曲線漏極電流iD與柵源電壓uGS關系為（2）N溝道結型場管輸出特性曲線漏極電流iD和漏源電壓uDS的關系UP稱為夾斷電壓三、場效應管特性2.MOS型場效應管特性（1）N溝道增強型MOS型轉移特性可變電阻區(qū)：當uGS>uT而且uDS很小時導電溝道暢通，D、S之間相當于一個電阻，iD隨uDS增大而線性增大截止區(qū)（夾斷區(qū)）：當uGS≤UT時，場管導電溝道被耗盡層夾斷，iD=0恒流區(qū)：iD大小受uGS的控制，表現(xiàn)出場管電壓控制電流的放大作用轉移特性曲線輸出特性曲線漏極電流iD與柵源電壓uGS關系為（2）N溝道增強型MOS管輸出特性曲線漏極電流iD和漏源電壓uDS的關系UT稱為開啟電壓，ID0是uGS=2UT時的iD。

三、場效應管特性3.不同場效應管特性的比較三、場效應管特性4.場效應管使用注意事項（1）JFET的漏極D和源極S可以互換，也可以用萬用表R×100?擋檢測其引腳極性，但MOSFET有的產(chǎn)品在出廠前已將源極與襯底相連接，不能將D、S調換使用。（2）MOSFET的柵極與源極之間的輸入電阻高達109?以上，不能用萬用表檢測其引腳（可以用專門的場效應管檢測儀器檢測），要防止柵極懸空，甚至在保存時也應將柵極與源極處以短路狀態(tài)，以免外電場擊穿絕緣層而使其損壞。場效應管分類01場效應管結構02場效應管特性03場效應管參數(shù)04四、場效應管參數(shù)1.開啟電壓指在uDS為一常量時，使iD大于零所需要的最小│uGS│值2.夾斷電壓在給定測試電壓UDS的情況下，當漏極電流iD趨向于0時，所測得的柵源反偏電壓UGS3.飽和漏電流IDSS在UGS=0的條件下，外加漏源電壓UDS使JFET工作于放大區(qū)時的漏極電流4.擊穿電壓U(BR)DS表示漏源之間發(fā)生擊穿，漏極電流從恒流值開始急劇上升時的UDS值四、場效應管參數(shù)5.直流輸入電阻指漏一源短路，柵一源加電壓時柵一源極之間的直流電阻6.輸出電阻輸出電阻是指場效應管在飽和區(qū)時漏極電流與漏極-源極電壓之間的關系。輸出電阻越小，場效應管的輸出能力越強。7.跨導Gm在uDS為規(guī)定值的條件下，