单极型晶体管(场效应管)

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1、§2-4单极型晶体管（场效应管）学习要点：结型场效应管导电特性绝缘栅型场效应管（MOS管）的参数单极型晶体管2-4-1结型场效应管2-4-2绝缘栅型场效应管(MOS管)2-4-3场效应管特性参数2-4-4场效应管与三极管特性比较退出2-4-1结型场效应管双、单极型晶体管区别——1)双极型：属电流控制型2)单极型：属电压控制型场效应管分类(FET)——1)结型（JFET）:“P沟道”，空穴导电“N沟道”，电子导电2)绝缘栅型（MOS）：“增强型PMOS、NMOS”“耗尽型PMOS、NMOS”1.结构与符号(a)N沟道(b)P沟道导

2、通条件——N沟道：uGS≤0、uDS>0P沟道：uGS≥0、uDS<02.特性曲线（以N沟道为例）N沟道结型场效应管特性曲线可变电阻区饱和区截止区击穿区饱和漏电流1)可变电阻区——D、S间等效电阻RDS栅源电压负值↑→输出特性愈倾斜→RDS↑→称”可变电阻区”2)饱和区（恒流区）——在放大电路中，一般就工作在这个区域iD受uGS控制（电压控制型），且近似线性关系（线段平行、等间距），所以称为线性放大区或恒流区。3)截止区（夹断区）——iD≈0击穿区——当uGS↑↑→耗尽层的电压↑↑→栅漏间的PN结雪崩击穿→iD↑→管子不能正常工

3、作，不允许工作在这个区域2-4-2绝缘栅型场效应管(MOS管)——栅极不导电，G—S间等效电阻非常大，约1015Ω1.结构与符号（仅给出NMOS。PMOS只是衬底电流方向相反）N沟道绝缘栅场效应管的结构及符号(a)结构(b)增强型NMOS(c)耗尽型NMOS2.特性曲线（以增强型NMOS为例）总结：1）增强型MOS管——加入uGS电压→沟道形成→导通要求：NMOS——uGS>UGS(th)>0PMOS——uGS>UGS(th)<0UGS(th)→“开启电压”，即沟道形成的最小电压增强型MOS管所特有2）耗尽型MOS管——制造时内

4、部已存在一个导电沟道当uGS=0、uGS≠0时→电流为常量IDSS→称“漏极饱和电流”当uGS=UGS(off)时→原有导电沟道夹断→不导电UGS(off)→“夹断电压”，耗尽型MOS管所特有3）其它类型场效应管工作特性——见书P632-4-3场效应管特性参数1.开启电压UGS(th)和夹断电压UGS(off)——当uDS一定时，使iD为某一最小值（刚导通）时所外加的G-S电压增强型存在——UGS(th)耗尽型存在——UGS(off)2.饱和漏电流IDSS——耗尽型管特有参数，且为当uGS=0时的漏电流3.低频跨导gm——反映了

5、栅源电压uGS对漏极电流iD的控制能力4.极限参数——IDM：最大漏极电流。工作时允许的最大漏极电流。PDM：最大耗散功率。PDM＝uDS·iDU(BR)DS：漏源击穿电压U(BR)GS：栅源击穿电压2-4-4场效应管与三极管性能比较半导体三极管场效应管导电结构既利用多数载流子，又利用少数载流子，故称为双极型器件只利用多数载流子工作称为单极型器件导电方式多子浓度扩散与少子漂移多子漂移控制方式电流控制（IB→IC）电压控制（UGS→ID）放大系数β（=20~200）gm（1~5mA/V）类型PNP、NPNP沟道、N沟道受温度影响大

6、小噪声较大较小抗辐射能力差强制造工艺较复杂简单，特别是MOS管，易于集成器件名称性能课前复习及提问：1）NPN管在放大状态下各极电位的关系？2）三极管在共射、共集组态下的电流关系？3）三极管的三个工作区是什么？4）NPN、PNP管的区别？思考题：P671、2作业题：P1462-5预习内容：1）常用半导体发光器件的四大类型2）七段数码管的结构及使用课后小结——见黑板