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1/20,第三章 场效应管 场效应管是利用电场效应来控制电流大小(电压控制电流源),与双极型晶体管不同,它是多子导电,输入阻抗高,温度稳定性好、噪声低。 场效应管有两种:结型场效应管JFET 绝缘栅型场效应管MOS,2/20,3.1 MOS场效应管 MOS场效应管有增强型(EMOS)和耗尽型(DMOS)两大类;每一类又有N沟道和P沟道两种导电类型。 一、增强型(EMOS)场效应管 1、结构与工作原理(N沟道),3/20,G:栅极,S:源极, D:漏极,U:衬底极(一般与S极相连接) (1)VDS=0 VGS=0(对应截止区)VGSVGS(th)(开启电压)出 现了导电沟道(反型层),4/20,(2)0VGS(th)时,出现了IDVGSID,VDSID,5/20,(3)由VGD=VGS-VDS,当VGD=VGS(th)时, 即VDS=VGS-VGS(th),出现了预夹断,VGSVGS(th),VDSVGS-VGS(th)VDSID基本不变,6/20,2、伏安特性(与三极管比较) 1)场效应管的D、G、S相当于C、B、E 2)场效应管是电压控制器件,栅流基本为0。 3)场效应管利用多子导电(单极型),故受外 界影响小。 4)场效应管的D、S可互换,7/20,输入特性:(转移特性) 输出特性: 1)非饱和区:VGSVGS(th),VDSVGS-VGS(th) 相当于三极管的饱和区 2)饱和区:VGSVGS(th),VDSVGS-VGS(th) 相当于三极管的放大区 3)截止区:VGSVGS(th) 4)击穿区:VGS或VDS太大,8/20,二、耗尽型场效应管(DMOS) 1、结构与工作原理 与EMOS相似,差别仅在于预先已在衬底表面扩散了一薄层与衬底相反的掺杂区,作为漏、源区之间的导电沟道。,2、伏安特性 输入特性: (转移特性) 输出特性: (与EMOS同),9/20,10/20,四、小信号模型,电路模型:,11/20,3.2 结型场效应管,一、结构及工作原理(N沟道) P区:高掺杂,N区:低掺杂,12/20,1、VGS0,VDS为正电压 ID随VDS正向增长,13/20,2、VGS为负电压,VDS为正电压 VGS越负,沟道变窄,ID随VDS增长变慢,14/20,15/20,3、VGSVP(夹断电压),ID不随VDS变化(很小),16/20,4、由VGD=VGD-VDS, 当VGD VGS(off) ,即VDS VGS- VGS(off)时,出现了预夹断,ID也不会随VDS变化,17/20,18/20,二、特性曲线,与DMOS类似,19/20,1)非饱和区:VGSVGS(off),VDSVGS-VGS(off) (相当于三极管的 饱和区) 2)饱和区:VGSVGS(off),VDSVGS-VGS(off) (相当于三极
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