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第四节场效应晶体管(FET)
晶体三极管是电流控制型器件,当它工作在放大状态时,必须给基极注入一定的基
极电流,放大信号时,需从输入信号源中吸取信号源电流,所以晶体管的输入阻抗低。
场效应晶体管(FET)是一种电压控制型器件,它利用输入电压在半导体内产生的电场效
应来控制输出电流的大小。场效应管的输入端几乎不吸取信号源电流,有极高的输入电
815Ω。场效应管还具有噪声低,受温度、辐射影响小,制造工艺简
阻,一般可达10~10
单,便于大规模集成等优点,因此得到广泛应用。
场效应管根据结构不同可分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET)两
大类,每一类又有N沟道和P沟道之分。
一、结型场效应晶体管(JFET)
1.结构和符号N沟道结型场效应晶体管的结构如图1-4-1所示,在N型半导体两侧
+
制作两个高掺杂的P区,用P表示,从而形成两个PN结,把两侧的P区连接在一起,引出
一个电极,称为栅极(G),在N型半导体两端各引出一个电极,分别称为源极(S)和漏极(D),
夹在两个PN结中间的N型区是载流子从源极流向漏极的通道,称为导电沟道。这种导电
沟道是N型半导体,称为N沟道结型场效应管,其电路符号如图1-4-1所示,其中栅极的
箭头方向表示栅源之间的PN结正向电流的方向。
2.工作原理N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理相同,以下以N沟道结型
场效应管为例进行分析。
(1)工作条件起放大作用时,N沟道结型场效应管要求漏极电压U为正,栅极
DS
电压U为负,使栅源之间两个PN结反偏,故栅极电流I≈0,输入电阻很高。
DSG
在漏源电压U作用下,N沟道中的载流子定向运动,产生漏源电流I。外加偏置电
DSD
压的接线图如图1-4-2所示,P沟道结型场效应管工作时,电源极性与N沟道结型场效应
管的电源极性相反。
i
D
d+
R
d
g
PP
U
+DD
u
NDS
UuGS
GG
-