模拟电子技术第四节 场效应三极管.

1、第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管N基底基底 ：N型半导体型半导体PP两边是两边是P区区G(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极结型场效应管结构结型场效应管结构导电沟道导电沟道第四节第四节 场效应三极管场效应三极管NPPG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极N沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS第四节第四节 场效应三极管场效应三极管一、一、 NN沟道沟道结型场效应管结型场效应管N沟道结型场效应管

2、的结构和符号第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管2GS(off)GSDSSD)1 (UuIi时）当0(GSGS(off) uU场效应管特性曲线测试电路沟道结型场效应管转移特性第四节第四节 场效应三极管场效应三极管N沟道结型场效应管的漏极特性第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS二、二、 P P沟道结型场效应管沟道结型场效应管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管UDS=0V时时PGSDUDSUG

3、SNNNNIDPN结反偏，结反偏，UGS越大则耗尽区越越大则耗尽区越宽，导电沟道越宽，导电沟道越窄。窄。第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V时时NNUGS越大耗尽区越宽，越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。沟道越窄，电阻越大。但当但当UGS较小时，耗尽较小时，耗尽区宽度有限，存在导区宽度有限，存在导电沟道。电沟道。DS间相当于间相当于线性电阻。线性电阻。第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PGSDUDSUGSNNUDS=0时时UGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压UGS(off)）,耗尽区碰到一起，耗尽区碰到一起，DS间被夹断，间被夹断，这

4、时，这时，即使即使UDS 0V，漏极，漏极电流电流ID=0A。ID第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PGSDUDSUGSUGS0、UGD UGS(off)时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN结反压越大结反压越大ID第四节第四节 场效应三极管场效应三极管PGSDUDSUGSUGS UGS(off)且且UDS较大时较大时UGD UGS(off)时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。ID第四节第四节 场效应三极管场效应三极管GSDUDSUGSUGS UGS(off) UGD= UGS(off)时时NN漏

5、端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为预夹断。预夹断。UDS增大则被夹断增大则被夹断区向下延伸。区向下延伸。ID第四节第四节 场效应三极管场效应三极管GSDUDSUGSUGS UGS(off) UGD= UGS(off)时时NN此时，电流此时，电流ID由未由未被夹断区域中的载被夹断区域中的载流子形成，基本不流子形成，基本不随随UDS的增加而增的增加而增加，呈恒流特性。加，呈恒流特性。ID第四节第四节 场效应三极管场效应三极管UGS0IDIDSSUGS(off)饱和漏极电流饱和漏极电流夹断电压夹断电压转移特性曲线转移特性曲线一定一定UDS下的下的ID-UGS曲线曲线第四节第四节 场效应三极管

6、场效应三极管预夹断曲线预夹断曲线IDU DS2VUGS=0V1V3V4V5V可变电阻区可变电阻区夹断区夹断区恒流区恒流区输出特性曲线输出特性曲线0第四节第四节 场效应三极管场效应三极管 结型场效应管的缺点：结型场效应管的缺点：1. 栅源极间的电阻虽然可达栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在以上，但在某些场合仍嫌不够高。某些场合仍嫌不够高。3. 栅源极间的栅源极间的PN结加正向电压时，将出现结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。较大的栅极电流。绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。2. 在高温下，在高温下，PN结的反向电流增大，栅源结的反向电流增大，栅源极

7、间的电阻会显著下降。极间的电阻会显著下降。第四节第四节 场效应三极管场效应三极管三、绝缘栅场效应管三、绝缘栅场效应管1.结构和电路符号结构和电路符号PNNGSDP型基底型基底两个两个N区区SiO2绝缘层绝缘层导电沟道导电沟道金属铝金属铝GSDN沟道增强型沟道增强型第四节第四节 场效应三极管场效应三极管N 沟道耗尽型沟道耗尽型PNNGSD预埋了导预埋了导电沟道电沟道 GSD第四节第四节 场效应三极管场效应三极管NPPGSDGSDP 沟道增强型沟道增强型第四节第四节 场效应三极管场效应三极管P 沟道耗尽型沟道耗尽型NPPGSDGSD预埋了导预埋了导电沟道电沟道 第四节第四节 场效应三极管场效应三极

8、管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管2()GSDDOGS(th)uiIU第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管四、场效应管的主要参数四、场效应管的主要参数第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管DSDmGSuigu常数第四节第四节 场效应三极管场效应三极管第四节第四节 场效应三极管场效应三极管五、场效应管与晶体管的比较五、场效应管与晶体管的比较1.晶体管是流控元件晶体管是流控元件,场效应管是压控元件场效应管是压控元件,栅极不栅极不取电流，但放大倍数较低。取电流，但放大倍数较低。2.场效应管是多子导电，单极型，温度稳定性好。场效应管是多子导电，单极型，温度稳定性好。3.场