场效应管的原理及应用.ppt
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第3章 场效应管及其应用;3.1 场效应管 ; 图 3.1结型场效应管结构与符号图
结构; (b) N沟道结型场效应管符号;
(c) P沟道结型场效应 ?
; 2) 工作原理
图3.2表示的是结型场效应管施加偏置电压后的接线图。
2. 特性曲线
场效应管的特性曲线分为转移特性曲线和输出特性曲线。
1) 转移特性
在uDS一定时, 漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系称为转移特性。 即
;图3.2 N沟道结型场效应管工作原理 ;图3.3 N沟道结型场效应管转移特性曲线; 2) 输出特性
输出特性是指栅源电压uGS一定, 漏极电流iD与漏极电压uDS之间的关系, 即
; 图 3.4 N沟道结型场效应管输出特性曲线
; 3.1.2绝缘栅型场效应管
1. 增强型绝缘栅场效应管的结构及工作原理
1) 结构及符号
2) 工作原理
; 图 3.6 N沟道增强型MOS管工作原理
; 3) 特性曲线
(1) N沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性曲线如图3.7(a)所示。 在uGS≥UGS(th)时, iD与uGS的关系可用下式表示:
; 图3.7N沟道增强型场效应管特性曲线
(a) 转移特性; (b) 输出特性
; 2. 耗尽型绝缘栅场效应管的结构及工作原理
图3.8为N沟道耗尽型场效应管的结构图。 其结构与增强型场效应管的结构相似, 不同的是这种管子在制造时, 就在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。 ; 图3.8耗尽型MOS管结构及符号图
(a) N沟道结构图; (b) N沟道符号; (c) P沟道符号
?
; 图3.9N沟道耗尽型场效应管特性曲线
(a) 转移特性; (b) 输出特性
?
; 3.1.3场效应管的主要参数及使用注意事项
? 1. 主要参数
1) 夹断电压UGS(off)或开启电压UGS(th)
2) 饱和漏极电流IDSS
3) 漏源击穿电压U(BR)DS
4) 栅源击穿电压U(BR)GS
5) 直流输入电阻RGS
6) 最大耗散功率PDM
7) 跨导gm
在uDS为定值的条件下, 漏极电流变化量与引起这个变化的栅源电压变化量之比, 称为跨导或互导, 即 ?
; 2. 检测及使用注意事项 ?
1) 检测 ?
结型效应管可用万用表判别其管脚和性能的优劣。
(1) 管脚的判别
(2) 质量判定
2) 注意事项
(1) MOS管栅、 源极之间的电阻很高, 使得栅极的感应电荷不易泄放, 因极间电容很小, 故会造成电压过高使绝缘层击穿。
(2) 有些场效应晶体管将衬底引出, 故有4个管脚, 这种管子漏极与源极可互换使用。
(3) 使用场效应管时各极必须加正确的工作电压。
; (4) 在使用场效应管时, 要注意漏源电压、 漏源电流及耗散功率等, 不要超过规定的最大允许值。 ;3.2 场效应管及其放大电路;图 3.10 场效应管共源放大电路
; 由于栅极电阻上无直流电流, 因而
; 图 3.11分压偏置式共源放大电路
; 场效应管放大电路的静态工作点可用式(3.4)或式(3.5)与式(3.7)或式(3.8)联立求出UGSQ和IDQ,漏源电压UDSQ由下式求得:
; 图3.12场效应管微变等效电路
; (1) 电压放大倍数:
; 图 3.13 共源放大电路的微变等效电路
;
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