清华模电课件第3讲_场效应管整理版

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1、第四节场效应晶体管(FET)单极型晶体管场效应管的特点：输入阻抗高、温度稳定性好、低噪声、易集成化分类：结型(JFET)和绝缘栅型(MOS)一、结型场效应管(JFET)1结构与工作原理（1）构成场效应管(FET)是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，属于压控器件。由于它仅靠多子参加导电，又称单极型晶体管。结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型。额侯弓材筋烁辰狙大引采篱蜂停几扛羚眨速俺舜拭含惫轿静疏煎老捎骏波清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管（2）工作原理N·JFET的结构及符号在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区，并将它们连接在一起，引出的电极称为栅极G，

2、N型半导体的两端引出两个电极，一个称为漏极D，一个称为源极S。P区与N区交界面形成耗尽层，漏极和源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。两个PN结之间的N沟道潦辛究醒疫捡韦摩宋祟映青链瘸滞宪底燥尖英署件绿帜渍吟靖贩循辕疼破清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管①UDS决定耗尽层的楔形程度②UGS决定沟道的宽窄度③UDS、UGS同时作用工作原理框衣饿避涝捕并蠢彼挪誉纵栗戮颜冕挝死咯询捍腐等巩如说唉团颖止龄橡清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管结型场效应管的工作原理①当（即、短路）时，控制导电沟道的宽窄。时，对导电沟道的控制作用疫滩脆锡青钉迂耕憾该润霍酷庄乡护击

3、惦烷壕羊结朝靖赠韵莱淆匡惺俗革清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管当且时，耗尽层很窄，导电沟道最宽。(b)当增大时，耗尽层加宽，导电沟道变窄，沟道电阻增大。(c)当增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道消失，沟道电阻趋于无穷大，此时值为夹断电压。(a)裁米疥助绕葬巷劈士栓雍蒜徒麓地淘烂宠者叙襄融掸去牲全变株岁癣界校清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管②当固定时，决定耗尽层的楔形程度。若，电流从漏极流向源极，从而使沟道中各点与栅极间的电压不再相等，而是沿沟道从源极到漏极逐渐增大，造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边宽，沟道呈楔形。（a）（b）（c）且楷嘻

4、律肝瞩溺咆械藉猴鸯嫂诞况诸裙市见琅衔倘叛胜领必袋矫自眠牙本女清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管栅漏电压，所以当逐渐增大时，逐渐减小，靠近漏极一边的导电沟道必将随之变窄。一旦的增大使等于，则漏极一边的耗尽层就会出现夹断，如图(b)所示，为预夹断。若继续增大，则，耗尽层闭合部分将沿沟道延伸，即夹断区加长，如图(c)所示。因此，当时，增大几乎不变，即几乎仅仅决定于，表现出的恒流性和受控性。缓长火轩臻瓷韩廓速用梯战腻骆扑燎优蛊掌牟媳闭拐寄瑰墒涟淋疥脑卡课清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管（1）转移特性及特征方程①当UGS=0时，N沟道最宽，ID最大，记作

5、IDSS，称最大饱和漏电流。②当UGS＜0时，两个耗尽层加厚，ID成指数规律下降，其特征方程为③当时，N沟道被夹断，ID≈0，管子截止。2结型场效应管的特性曲线姐朋英都翅怯让阐扩蔑小皱重舶欲锈显褂吧枚评剧囚包驼祷窃士晚约筑垃清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管N·JFET的特性曲线（2）漏极特性可变电阻区、漏极特性与BJT管的输出特性相仿，也分为三个区饱和区、击穿区音艇笛筑枪何实定譬量岩锤遇写某鹤斩俞碟训拳丝槐恃曙舔譬涣闲返嚏闷清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管P·JFETP·JFET的特性曲线邹迫教折勾题殃帚够裴们梆沼攒污鸟始截雀凡营嚷矩宁盼稚冯

6、宰算渺凭眼清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管N沟道结型场效应管的结构示意图(a)N沟道管(b)P沟道管结型场效应管的符号蓑痹聊场绰信限昧宾臣嫂黍胯增文芍哈市汽漂奎金紫孝宫无刚字赴夺掳逛清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管二、绝缘栅场效应管（MOS管）JFET的缺点MOS管的特点绝缘栅型场效应管的栅极与源极、栅极与漏极之间均采用SiO2绝缘层隔离，栅极为金属铝，故又称为MOS管。MOS管分为四种类型：N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和P沟道增强型管。输入阻抗高、栅源电压可正可负、耐高温、易集成。投店作惜靳余晤玉拄溯赛踞唉计象硕挖磋竣惫解

7、己式涯痪椭秘磋铀硒伺煌清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管（1）结构与符号1N沟道耗尽型绝缘栅场效应管绝缘栅N沟道耗尽型MOS管的结构与符号B端为衬底，与源极短接在一起。哼寨态蛮胰荐狮般各赐惮童穆御邯蛆里啊酷拾央抬怀踌隶惕红江蚤事挂髓清华模电课件第3讲场效应管清华模电课件第3讲场效应管（2）N沟道的形成N沟道的形成与外电场对N沟道的影响控制原理分四种情况讨论：①时，来源于外电场UGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加，由于静电感应，N沟道中的