模电课件12第四章场效应管.ppt

（二）工作原理P型衬底GBN+N+SD(1)导电沟道的形成uGS0uGSuGS增大到某一个值时反型层反型层是N型半导体层开启电压UGS（th）uGSUGS（th）全夹断状态UGS=UGS(th)时，导电沟道开始形成uGSuGS(th)N+P型衬底GBN+SDuGSuGS↑→导电沟道↑uGB↑→rDS↓预夹断(2)iD和导电沟道随uGS和uDS的变化N+P型衬底GBN+SDuGSuDSuGS=常数UGS（th）电位S←D低←高宽←窄S←D有导电沟道的条件uGDUGS（th）uGD=uGS-uDSUGS（th）uDSuGS-UGS（th）uDS↑→rDS↑(慢)→iD↑iDuDSiDOAuDS↑导电沟道开始形成uGD=uGS-uDS=UGS（th）导电沟道开始夹断uGD=uGS-uDS=UGS（th）uDS=uGS-UGS（th）预夹断uDS=uGS-UGS（th）预夹断后uDSuGS-UGS（th）uDS↑预夹断后△uDS几乎都降落在夹断区上，而未夹断沟道中的电压基本维持不变。iD几乎不变略有增大uDS↑→反向击穿SDuDSuGS-uDSUGS（th）uGD=B沟道部分夹断双极型晶体管BJT：输入电阻rbe小，电流控制器件NPNPNP场效应管输入电阻高、内部噪声小、耗电省、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单、易于实现集成化、工作频率高电压控制器件第四章场效应管及MOS模拟集成电路基础4-1结型场效应管（JFET）4-2金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）4-3场效应管放大电路4-4MOS模拟集成电路基础场效应管（FET）：是一种具有PN结的有源半导体器件，利用电场效应来控制输出电流的大小。场效应管的特点：①输入电阻高；②内部噪声小；③功耗低；④热稳定性及抗辐射能力强；⑤工艺简单、易于集成化。输入端PN结一般工作反偏或绝缘状态。场效应管的分类：结型FET（JFET）：MOSFET（IGFET）：N沟道、P沟道增强型：耗尽型：N沟道、P沟道N沟道、P沟道N4.1结型场效应管（JFET）4.1结型场效应管一、JFET的结构和符号#符号中的箭头方向表示什么？表示栅结正向偏置时，电流方向是由P指向N。PP+P+DSGDGSN沟道JFET的结构和符号栅极漏极源极NPNBIBDGSP沟道JFETN+N+CEBCEPNPIBBCEBCE二、JFET的工作原理※N沟道JFET工作时，必须在栅极和源极之间加一个负电压——uGS0.GNP+P+DS栅极—沟道间的PN结反偏，栅极电流iG?0栅极输入阻抗高达107?以上。在D-S间加一个正电压uDS0,N沟道中的多子（电子）由S向D运动，形成漏极电流iD。iDiG主要讨论uGS对iD的控制作用以及uDS对iD的影响。电子iDuGSuDS输入电阻很高只有一种类型的多数载流子参与导电1、UGS对iD对控制作用GNP+P+DS①UDS=0，uGS对导电沟道的影响GNP+P+DSuGS=0导电沟道较宽|uGS|=|UGS(off)||uGS||UGS(off)|导电沟道由于耗尽层的加宽而变窄。导电沟道由于耗尽层的合拢而被夹断。GNP+P+DSUGS(off)——夹断电压。当uGS由零向负值增大时沟道电阻rDS↑|uGS|↑当|uGS|=UGS（off）时，沟道夹断，iD=0。→沟道电阻rDS→iD↓夹断电压↑耗尽层合拢的电压条件PN结两端电压=夹断电压UGS(off)GDSNuDSuGSP+P+AA点电压=uDG=UGS(off)=uDS-uGSuDS=uGS-UGS(off)uDSuGS-UGS(off)耗尽层合拢的电压条件耗尽层不合拢的电压条件uGS夹断电压UGS(off)②uDS对iD的影响GDSNuGS=0；导电沟道较宽；当uDS较小时(uDSuGS-UGS(off))