用微課學(xué) 模擬電子技術(shù)教程（工作手冊(cè)式）課件 項(xiàng)目2 聲光停電報(bào)警電路的制作與測(cè)試

2.1晶體管及其電流放大作用2.2場(chǎng)效應(yīng)晶體管項(xiàng)目2聲光停電報(bào)警電路的制作與測(cè)試1.了解晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、光電三極管和光耦合器結(jié)構(gòu)，正確識(shí)別各種三極管和光耦合器的電路符號(hào)。2.理解晶體管工作原理、伏安特性、主要參數(shù)及溫度的影響，熟悉晶體管的放大作用。3.了解場(chǎng)效應(yīng)晶體管主要參數(shù)、使用注意事項(xiàng)、放大電路的組成和主要元器件的作用，會(huì)估算電壓放大倍數(shù)。4.熟悉三極管和光耦合器使用常識(shí)，會(huì)用萬用表判別晶體管的引腳和質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

晶體管按其結(jié)構(gòu)分為NPN和PNP兩類。晶體管結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖2.1.1所示。它們都有三個(gè)區(qū)：集電區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)；

從這三個(gè)區(qū)引出的電極分別稱為集電極c（Collector）、基極b（Base）和發(fā)射極e（Emitter）。兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)Je，基區(qū)與集電區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)Jc。

2.1認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體晶體管

2.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)及分類2.1晶體管

圖2.1.1晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、符號(hào)與實(shí)物圖(a）NPN型(b）PNP型（c）塑封晶體管實(shí)物圖（d）金屬殼封裝大功率晶體管實(shí)物圖

（c）（d）三極管實(shí)物圖片

(1)兩種管子的電路符號(hào)用發(fā)射極箭頭方向的不同以示區(qū)別，箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)發(fā)射極電流的實(shí)際方向。

(2)三極管具有信號(hào)放大作用。

(3)保證放大的制造工藝：基區(qū)很薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，集電結(jié)的面積比發(fā)射結(jié)的面積大等。

(4)在使用時(shí)三極管的發(fā)射極和集電極不能互換。

三極管的分類

(1)按結(jié)構(gòu)(導(dǎo)電類型)劃分：NPN和PNP。

(2)按所用半導(dǎo)體材料劃分：硅管和鍺管。

(3)按用途劃分：放大管和開關(guān)管。

(4)按工作頻率劃分：低頻管和高頻管。

(5)按功率大小劃分：小功率管、中功率管、大功率管。一、晶體管放大的基本條件

要使晶體管具有放大作用，必須要有合適的偏置條件，即：發(fā)射結(jié)正向偏置（Forwardbias），集電結(jié)反向偏置（Reversebais）。對(duì)于NPN型晶體管，必須保證集電極電壓高于基極電壓，基極電壓又高于發(fā)射極電壓，即UC＞UB＞UE；而對(duì)于PNP型晶體管，則與之相反，即UC＜UB＜UE。

2.1.2

晶體管的電流放大作用及其放大基本條件

二、晶體管各電極上的電流分配

NPN型晶體管的電流分配實(shí)驗(yàn)電路如圖2.1.2所示，圖中，IB為基極電流，IC為集電極電流，IE為發(fā)射極電流，它們的方向如圖中箭頭所示。UBE為發(fā)射結(jié)的正偏壓，UCE為集電極與發(fā)射極之間的電壓。圖2.1.2晶體管電流分配實(shí)驗(yàn)電路

調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)電路的電位器RP可以改變UBE并產(chǎn)生相應(yīng)的基極電流IB，而IB的變化又將引起IC和IE的變化。每產(chǎn)生一個(gè)IB值，就有一組IC和IE值與之對(duì)應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)見表2.1.1。

由上表得出規(guī)律：IE=IB+IC，即發(fā)射極電流等于基極電流與集電極電流之和。表2.1.1晶體管三個(gè)電極上的電流分配

三、晶體管的電流放大作用

由表2.1.1可知，當(dāng)IB從0.02mA變化到0.03mA時(shí)，

IC隨之從1.14mA變化到了1.74mA，則兩變化量之比（1.74-1.14）/（0.03-0.02）=60，說明此時(shí)晶體管IC的變化量為IB的變化量的60倍。（1）晶體管的電流放大作用就是基極電流IB的微小變化控制了集電極電流IC較大的變化。（2）晶體管放大電流時(shí)，被放大的IC是由電源VCC提供的，并不是晶體管自身生成的，放大的實(shí)質(zhì)是小信號(hào)對(duì)大信號(hào)的控制作用。（3）晶體管是一種電流控制器件。

2.1.3晶體管的輸入、輸出特性曲線

晶體管的各個(gè)電極上電壓和電流之間的關(guān)系曲線稱為晶體管的伏安特性曲線或特性曲線。它是晶體管內(nèi)部特性的外部表現(xiàn)，是分析由晶體管組成的放大電路和選擇管子參數(shù)的重要依據(jù)。常用的是輸入特性曲線和輸出特性曲線。

用NPN型管組成的共射特性曲線測(cè)試電路如圖2.1.3所示。

圖2.1.3晶體管共射特性曲線測(cè)試電路

一、輸入特性曲線（Inputcharacteristiccurves）

共射輸入特性曲線方程式：iB=f(uBE)∣uCE=常數(shù)。圖2.1.4為NPN型硅管3DG4的共射輸入特性曲線。

圖2.1.4共射輸入特性曲線

晶體管的輸入特性曲線與二極管伏安特性曲線的正向特性相似，同樣存在著“死區(qū)”；這個(gè)死區(qū)電壓（或閾值電壓Uth）的大小與晶體管材料有關(guān)，硅管約為0.5V，鍺管約為0.1V。

uCE＞1V時(shí)，加在發(fā)射結(jié)上的正偏壓uBE基本上為定值，只能為零點(diǎn)幾伏。其中硅管為0.7V左右，鍺管為0.2V左右(絕對(duì)值)。這一數(shù)據(jù)是檢查放大電路中晶體管靜態(tài)時(shí)是否處于放大狀態(tài)的依據(jù)之一。

例2.1.1

用直流電壓表測(cè)量某放大電路中某個(gè)晶體管各極對(duì)地的電位分別是：U1=2V,U2=6V,U3=2.7V,試判斷晶體管各對(duì)應(yīng)電極與晶體管管型。

解：本題的已知條件是三個(gè)電極的電位，根據(jù)晶體管能正常實(shí)現(xiàn)電流放大的電位關(guān)系是：NPN型管UC＞UB＞UE，且硅管放大時(shí)UBE約為0.7V,鍺管UBE約為0.2V,而PNP型管UC＜UB＜UE,且硅管放大時(shí)UBE為－0.7V,鍺管UBE為－0.2V,所以先找電位差絕對(duì)值為0.7V或0.2V的兩個(gè)電極，若UB＞UE則為NPN型，UB＜UE則為PNP型晶體管，本例中，U3大于U10.7V，所以此管為NPN型硅管，③腳是基極，①腳是發(fā)射極，②腳是集電極。本例中是否可以根據(jù)U1＜U3＜U2判別此管為PNP型管呢?若憑上述電位關(guān)系得出③腳為基極，②腳為發(fā)射極，UBE＝U3－U2＝2.7V－6V＝－3.3V，顯然UBE絕對(duì)值不符合晶體管發(fā)射結(jié)正偏電壓的數(shù)值，故此管不是PNP型管。

二、輸出特性曲線（Outputcharacteristiccurves）

1．方程輸出特性曲線方程式：iC=f(uBE)∣iB=常數(shù)。

2．輸出特性曲線測(cè)試測(cè)試時(shí)，先調(diào)節(jié)RP1使iB為某一值固定不變，再調(diào)節(jié)RP2，得到與之對(duì)應(yīng)的uCE和iC值，根據(jù)所對(duì)應(yīng)的值可在直角坐標(biāo)系中畫出一條曲線。重復(fù)上述步驟，可得不同IB值的曲線族，如圖2.1.5所示。

圖2.1.5共射輸出特性曲線

由圖可知：

(1)曲線起始部分較陡，且不同iB曲線的上升部分幾乎重合。

(2)對(duì)一條曲線而言，uCE增大，iC增大，但當(dāng)uCE大于0.3V左右以后，曲線較平坦，只略有上翹。這說明晶體管具有恒流特性。

(3)輸出特性曲線不是直線，是非線性的，說明晶體管是一種非線性器件。

圖2.1.5所示晶體管輸出特性曲線族中無iB=50μA時(shí)的iC曲線，若需要這一曲線，你認(rèn)為該怎么辦？

3．晶體管輸出特性曲線的四個(gè)區(qū)

(1)放大區(qū)（Activeregion）

(2)飽和區(qū)（Saturationregion）

(3)截止區(qū)(Cutoffregion)(4)擊穿區(qū)(Breakdownregion)4．PNP管特性曲線由于電源電壓極性和電流方向不同，PNP管與NPN管的特性曲線是相反、“倒置”的。

2.1.4晶體管的主要參數(shù)及其選用

晶體管的參數(shù)用來表征管子性能優(yōu)劣和適用范圍，它是合理選用晶體管的依據(jù)。

一、電流放大系數(shù)（Currentamplificationfactor）電流放大系數(shù)是表征晶體管放大能力的參數(shù)。電路工作狀態(tài)電路有兩種：無交流信號(hào)輸入而工作在直流狀態(tài)時(shí)，稱為靜態(tài)；電路有交流信號(hào)輸入而工作在交流狀態(tài)時(shí)，稱為動(dòng)態(tài)。1.共發(fā)射極電路直流電流放大系數(shù)

它反映靜態(tài)時(shí)集電極電流與基極電流之比值。

溫度升高，β值增大。每升高1℃，β值增加0.5%～1%，反映在輸出特性曲線上就是各條曲線的間距增大。

2.共發(fā)射極電路交流電流放大系數(shù)

二、極間反向電流

（1）ICBO指發(fā)射極開路時(shí)集電極和基極之間的反向飽和電流。ICBO很小，溫度升高，ICBO增加。一般硅管熱穩(wěn)定性比鍺管好。圖2.1.6（a）為該參數(shù)的測(cè)試電路。（2）ICEO是指基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的反向飽和電流，又稱為穿透電流。ICEO=(1+β)ICBO。圖2.1.6（b）為該參數(shù)的測(cè)試電路。

極間反向電流是由少數(shù)載流子形成的，其大小表征了管子的溫度特性。

圖2.1.6極間反向電流的測(cè)量

三、極限參數(shù)

（1）集電極最大允許電流ICM(Maximumallowablecollectorcurrent)

當(dāng)集電極電流IC超過一定數(shù)值后，將明顯下降。一般以下降到正常值的2/3時(shí)的IC值作為集電極最大允許電流ICM?？梢?，當(dāng)工作電流超過ICM時(shí)，管子不一定會(huì)損壞，但它將因的降低而造成輸出信號(hào)的失真。一般小功率管的ICM約為幾十毫安，大功率管可達(dá)幾安。

三、極限參數(shù)

（2）反向擊穿電壓（Reversebreakdownvoltage）

U(BR)CBO：發(fā)射極開路時(shí)，集電極－基極之間允許施加的最高反向電壓，超過此值，集電結(jié)發(fā)生反向擊穿。

U(BR)EBO：集電極開路時(shí)，發(fā)射極－基極之間允許施加的最高反向電壓。

U(BR)CEO：基極開路時(shí)，集電極與發(fā)射極之間所能承受的最高反向電壓。為可靠工作，使用時(shí)VCC取U(BR)CEO的1/2或2/3。在輸出特性曲線中，iB＝0的曲線開始急劇上翹所對(duì)應(yīng)的電壓即為U(BR)CEO

，其值比U(BR)CBO小。T↑，U(BR)↓。

（3）集電極最大允許耗散功率PCMPCM指集電結(jié)允許功率損耗的最大值，其的大小主要決定于允許的集電結(jié)結(jié)溫。一般硅管約為150℃，鍺管約為70℃。顯然，PCM的大小與管子的散熱條件及環(huán)境溫度有關(guān)。且PCM=iCuCE，由此可畫出晶體管的安全工作區(qū)。

圖2.1.7晶體管的安全工作區(qū)

四、晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)用來描述管子對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力，它表征了管子在高頻時(shí)的特性。當(dāng)β值下降到1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率，稱為特征頻率，用fT表示。當(dāng)f＞fT時(shí)，β值小于1，晶體管失去電流放大作用。所以，fT是晶體管在共射應(yīng)用時(shí)有電流放大作用的最高極限頻率。

五、晶體管的選用晶體管應(yīng)根據(jù)電路和設(shè)備的要求，本著安全、節(jié)約的原則選用。

⑴根據(jù)電路工作頻率f選定晶體管的特征頻率fT，一般要求

fT=(3～10)f

再根據(jù)fT決定選用高頻管還是低頻管，fT<3MHz為低頻管，而高頻管的可達(dá)幾十兆赫、幾百兆赫，甚至更高。原則上可用高頻管替換低頻管，但高頻管功率較小，動(dòng)態(tài)范圍窄，在相同PCM的情況下高頻管價(jià)格較高。

⑵根據(jù)晶體管實(shí)際工作最大電流iCmax、最大管耗PCmax、電源電壓VCC選定極限參數(shù)，應(yīng)保證：

iCmax<ICM；PCmax>PCM；U（BR）CEO>UCEmax。

五、晶體管的選用

⑶盡可能選極間反向電流小的管子，因極間反向電流小的管子溫度(熱)穩(wěn)定性好。通常硅管的穩(wěn)定性好得多，但其飽和壓降大，電路中多采用硅管。

⑷β值的選擇并不是越大越好，因一般高β值管子受溫度影響大，工作不穩(wěn)定，且β太大易引起自激振蕩。通常β值選40～100之間。但對(duì)于低噪聲、高β值的管子，例如9014、9015，β值達(dá)到數(shù)百時(shí)，溫度穩(wěn)定性照樣好。此外，多級(jí)放大電路，β值選擇時(shí)要統(tǒng)籌考慮、前后搭配，要么前高后低，要么相反。

六、晶體管的管腳判別及性能粗測(cè)1.晶體管的管腳判別圖2.1.8用萬用表測(cè)晶體管

晶體管引腳判別示意圖如圖2.1.8（a）、（b）所示。

1.基極的判別將萬用表歐姆檔撥到R×1k檔，用黑表筆接晶體管的某一極，再用紅表筆分別去接另外兩個(gè)電極。若測(cè)得一個(gè)阻值大，一個(gè)阻值小，就將黑表筆換接一個(gè)電極再測(cè)，直到出現(xiàn)測(cè)得的兩個(gè)阻值都很?。ɑ蚨己艽螅?；然后將紅、黑表筆調(diào)換，重復(fù)上述測(cè)試，若阻值恰好相反，都很大（或都很?。?，這時(shí)紅表筆所接電極，就是晶體管的基極，而且是NPN型管（或PNP型管）。

2.集電極、發(fā)射極的判別如被測(cè)管子為NPN型鍺管。用萬用表R×1k檔測(cè)除基極以外的另兩個(gè)電極，得到一個(gè)阻值，再將紅、黑表筆對(duì)調(diào)測(cè)一次，又得到一個(gè)阻值；在阻值較小的那一次中，紅表筆所接電極就是發(fā)射極，黑表筆接的就是集電極。若為PNP型鍺管，紅表筆接的電極為集電極，黑表接的電極為發(fā)射極。對(duì)于NPN型硅管，可在基極與黑表筆之間接一個(gè)100kΩ的電阻，用上述同樣方法，測(cè)除基極外的兩個(gè)電極間的電阻，其中阻值較小的一次黑表筆所接為集電極，紅表筆所接為發(fā)射極。3.用萬用表粗測(cè)晶體管性能

（1）晶體管極間電阻的測(cè)量通過測(cè)量晶體管極間電阻的大小，可判斷管子質(zhì)量的優(yōu)劣。測(cè)量時(shí)，要注意量程的選擇。測(cè)小功率管時(shí)，應(yīng)當(dāng)用R×1k或R×100檔。測(cè)大功率鍺管時(shí)，則要用R×1或R×10檔。對(duì)于質(zhì)量良好的中、小功率晶體管，基極與集電極、基極與發(fā)射極正向電阻一般為幾百歐姆到幾千歐姆，集電極與發(fā)射極間的電阻都很高，約為幾百千歐。硅管要比鍺管的極間電阻高。當(dāng)測(cè)得的正向電阻近似于無窮大時(shí)，表明管子內(nèi)部斷路。如果測(cè)得的反向電阻很小或?yàn)榱銜r(shí)，說明管子已擊穿或短路。

（2）晶體管穿透電流的估測(cè)估測(cè)ICEO仍用萬用表R×1k檔，通過測(cè)量集電極與發(fā)射極之間的反向電阻來估計(jì)。對(duì)于PNP管，紅表筆接集電極，黑表筆接發(fā)射極，測(cè)得的阻值應(yīng)在50kΩ以上。此值越大，說明管子的穿透電流越小，管子性能優(yōu)良。若阻值小于25kΩ，則該管不宜選用。對(duì)NPN管，應(yīng)將紅、黑表筆對(duì)調(diào)測(cè)其電阻，阻值應(yīng)比PNP管大很多，一般應(yīng)在幾百千歐。

（3）電流放大系數(shù)β值的估測(cè)電流放大系數(shù)β值估測(cè)如圖2.1.8c所示。將萬用表撥到R×1k檔。對(duì)于NPN型管，紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測(cè)出兩極之間電阻，記下阻值，然后在基極與集電極之間接入一個(gè)100kΩ電阻。此時(shí)的阻值比不接電阻時(shí)要小。兩次測(cè)得的電阻值相差越大，則說明β值越大，放大能力越好，若差值很小，說明管子的放大能力很小。對(duì)于PNP晶體管，測(cè)量時(shí)只要將紅、黑表筆對(duì)調(diào)即可，其它方法完全一樣。2.1.6光電三極管及其應(yīng)用

一、光電三極管的外形、圖形符號(hào)和等效電路光電三極管又稱光敏三極管（Phototransistor），它的外形、圖形符號(hào)、等效電路和實(shí)物器件如圖2.1.10所示。它可以看作在集電結(jié)上并聯(lián)了一個(gè)光電二極管的普通晶體管。在光照的作用下，光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并經(jīng)晶體管放大。顯然在晶體管的電流放大系數(shù)為β時(shí)，光電三極管的光電流要比光電二極管的光電流大β倍。

2.1.6光電三極管及其應(yīng)用圖2.1.10光電三極管的外形圖、圖形符號(hào)、等效電路和實(shí)物圖（a)外形圖（b)圖形符號(hào)（c)等效電路（d）實(shí)物圖（d）2.1.6光電三極管及其應(yīng)用

光電三極管的常用材料是硅，有的型號(hào)僅引出集電極和發(fā)射極兩個(gè)引腳，其外形與發(fā)光二極管一樣；也有的型號(hào)引出基極，有三個(gè)引腳。光電三極管有許多與光電二極管相似的特性與參數(shù)，光電三極管的靈敏度遠(yuǎn)比光電二極管高。

2.1.6光電三極管及其應(yīng)用

二、光電三極管的應(yīng)用光電三極管組成的光敏繼電器電路如圖2.1.11所示。圖中使用了高靈敏硅光電三極管3DU80B，該管在鎢燈（2856K）照度為1000Lx時(shí)能提供2mA的光電流，因而可以直接帶動(dòng)靈敏繼電器KA。與繼電器線圈并聯(lián)的二極管VD稱為續(xù)流二極管，在光電三極管關(guān)斷瞬間繼電器線圈產(chǎn)生下高上低的感生電動(dòng)勢(shì)，使VD導(dǎo)通，形成電流釋放回路，防止繼電器線圈的感應(yīng)電壓損壞光電三極管。2.1.6光電三極管及其應(yīng)用圖2.1.11光電三極管組成的光敏繼電器電路

在使用時(shí)，光電三極管必須外加偏置電路，以保證光電三極管集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏。工作時(shí)電壓、電流、功耗等不允許超過其最大值。其它注意事項(xiàng)與光電二極管相同。為提高響應(yīng)速度，可使用基極帶引線的光電三極管，并加上適當(dāng)偏流。

要使光電三極管集電結(jié)反偏、發(fā)射結(jié)正偏，其發(fā)射極電位與集電極電位哪一個(gè)高？

晶體管有哪三個(gè)區(qū)、哪兩個(gè)PN結(jié)？晶體管的共射輸出特性曲線分為哪幾個(gè)區(qū)？2.如何根據(jù)電路中晶體管各引腳對(duì)地電位的大小來判斷晶體管的工作狀態(tài)？3.能否通過如圖2.1.5所示的共射輸出特性曲線近似估算晶體管的電流放大系數(shù)β？4.當(dāng)溫度升高時(shí)，晶體管的β、ICBO、U(BR)CEO將按什么規(guī)律變化？5.晶體管的選用應(yīng)注意哪些問題？6.光電三極管使用時(shí)應(yīng)注意哪些問題？

場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管，是僅由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體有源器件，它是一種由輸入信號(hào)電壓來控制其輸出電流大小的半導(dǎo)體三極管，為電壓控制器件。(1)FET的主要特點(diǎn)輸入電阻非常高，輸入端基本不取電流，噪聲低，受溫度、輻射影響小，制造工藝簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模集成。2.7場(chǎng)效應(yīng)晶體管(2)FET的分類按結(jié)構(gòu)劃分：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（Junctionfieldeffecttransistor,簡(jiǎn)稱JFET）和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（Insulatedgatefieldeffecttransistor，簡(jiǎn)稱IGFET）。絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管有增強(qiáng)型和耗盡型兩類。不論結(jié)型或增強(qiáng)型耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，它們又有N溝道和P溝道兩種。2.7.1增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及其工作原理

一、結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)

增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號(hào)如圖2.7.1所示。其中圖（a）為N溝道結(jié)構(gòu)示意圖。圖2.7.1增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)

它以一塊摻雜濃度較低的P型硅片作為襯底，利用擴(kuò)散工藝在P型襯底上面的左右兩側(cè)制成兩個(gè)高摻雜的N區(qū)，并用金屬鋁在兩個(gè)N區(qū)引出電極，分別作為源極（Source）s和漏極（Drain）d；然后在P型硅片表面覆蓋一層很薄的二氧化硅（SiO2）絕緣層，在漏源極之間的絕緣層上再噴一層金屬鋁作為柵極（Gate）g；

另外在襯底引出襯底引線（Substrate）B（它通常在管內(nèi)與源極s相連接）?？梢娺@種管子的源極、漏極是絕緣的，故稱絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。

這種管子由金屬（Metal）、氧化物(Oxide)和半導(dǎo)體(Semiconductor)制成，故稱為MOSFET，簡(jiǎn)稱MOS管。N溝道MOS管稱NMOS管，P溝道MOS管稱PMOS管。圖2.7.1（b）是N溝道增強(qiáng)型MOS管的電路符號(hào)。圖中，襯底B的箭頭方向是PN結(jié)正偏時(shí)的正向電流方向。由于襯底和高摻雜區(qū)性質(zhì)的不同，還有P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，其電路符號(hào)如圖2.7.1（c）所示。

二、工作原理

本節(jié)以N溝道增強(qiáng)型MOS管為例討論其工作原理。工作時(shí)，N溝道增強(qiáng)型MOS管的柵源電壓uGS和漏源電壓uDS均為正向電壓。圖2.7.2N溝道增強(qiáng)型MOS管工作示意圖（a）uGS=0，iD=0（b）uGS＞UGS（th）

iD受uGS控制

1.uGS=0，iD＝0，無漏極電流

當(dāng)uGS=0時(shí)，漏極與源極之間無導(dǎo)電溝道，是兩個(gè)背靠背的PN結(jié)，故即使加上uDS，也無漏極電流，iD＝0，如圖2.7.2（a）所示。

2.uGS≥UGS（th），uDS＞0，iD受uGS控制若在柵源之間加上圖2.7.2（b）所示可變電源VGG，uGS＞0，將電子吸引到柵極SiO2下面，當(dāng)uGS足夠大，吸引的電子增多，使兩個(gè)N+區(qū)連通，于是漏、源極間形成導(dǎo)電溝道，這時(shí)若uDS＞0，就會(huì)有漏極電流iD產(chǎn)生。我們把開始形成導(dǎo)電溝道時(shí)的柵源電壓稱為開啟電壓（Thresholdvoltage），用UGS（th）表示。一般情況下，UGS（th）約為幾伏。在uGS≥UGS（th）、uDS＞0的情況下，iD受uGS控制，iD大小隨uGS而變化。

2.7.2耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、電路符號(hào)及其工作原理

一、結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)圖2.7.3耗盡型MOS管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)（a）N溝道管的結(jié)構(gòu)示意圖（b）N溝道管符號(hào)（c）P溝道管符號(hào)

二、工作原理

當(dāng)uGS＝0時(shí)，只要加上正向電壓uDS，就有iD產(chǎn)生。

當(dāng)uGS由零向正值增大時(shí)，則加強(qiáng)了絕緣層中的電場(chǎng)，將吸引更多的電子至襯底表面，使溝道加寬，iD增大。

反之，uGS由零向負(fù)值增大時(shí)，則削弱了絕緣層中的電場(chǎng)，使溝道變窄，iD減小。

當(dāng)uGS負(fù)