三极管及放大电路-MOS场效应管及放大电路（电子技术课件）

N沟道和P沟道MOSFET1.结构及符号2.5.1N沟道和P沟道MOSFET一、N沟道增强型MOSFET高掺杂耗尽层SiO2绝缘层2.工作原理iD随uDS增大而增大，可变电阻区反型层uGS=UGS（th）时，ds连通2.工作原理uGD=uGS(th)预夹断uDS的增大用来克服夹断区增大的电阻，iD几乎只受uGS影响3.转移特性曲线与输出特性曲线UGS(th)开启电压可变电阻区恒流区，iD几乎只受uGS影响1.结构和符号二、P沟道增强型MOSFET高掺杂耗尽层SiO2绝缘层2.工作原理uGS=UGS（th）时，d、s连通iS随IuDSI增大而增大，可变电阻区3.转移特性曲线与输出特性曲线1.结构和符号三、N沟道耗尽型MOSFET高掺杂耗尽层反型层SiO2绝缘层预埋有正离子2.工作原理uGS＞0、uGS=0、uGS＜0，时，沟道都保持导通；且G、S间因有SIO2绝缘层，故G、S间电阻非常大。uGS=0时，导电沟道就存在uGS小到一定值时，导电沟道才夹断3.转移特性曲线与输出特性曲线UGS(off)夹断电压可变电阻区恒流

区，iD几乎只受uGS影响1.结构和符号

四、P沟道耗尽型MOSFET高掺杂耗尽层反型层带负电绝缘层2.工作原理uGS=0时，沟道存在，uGS＜0时，沟道加宽，uGS＞0时，沟道变窄；可变电阻区，iS随IuDSI增大而增大，恒流区，iS仅取决于uGS。3.转移特性曲线与输出特性曲线结型场效应管及使用注意事项1.结构和符号2.5.2结型场效应管及使用注意事项N型导电沟道栅极漏极源极一、N沟道JFET耗尽区2.工作原理uGS的控制作用：PPPNPPP(1)uGS=0时，沟道最宽，电阻最小；(2)VGS(off)＜uGS＜0时，沟道变窄，电阻变大；(3)VGS(off)=uGS＜0时，沟道合拢，电阻趋于无穷大。uDS的控制作用：UGG(uGS)PNPPNPPPUGG(uGS)UGG(uGS)(4)UGS(off)＜uGS＜0，当uDS＞0，并逐渐加大时，iD增大，uGD=uGS-uDS，

逐渐减小，漏极耗尽层变宽，沟道变窄，呈楔形；(5)

当uGD=uGS-uDS=UGS(off)时，沟道漏极处出现预夹断，iD达到最大；(6)当uGD＜UGS(off)时，夹断处向源极延长iD=IDSS，不再增大。3.转移特性曲线与输出特性曲线可变电阻区恒流区击穿区夹断区1.结构和符号

二、P沟道JFET栅极源极漏极耗尽区2.工作原理uGS的控制作用：（1）uGS=0时，沟道最宽，电阻最小；（2）VGS(off)>uGS>0时，沟道变窄，电阻变大；（3）VGS(off)=uGS>0时，沟道合拢，电阻趋于无穷大。NPNNPNNNNPNNPNNPN

（2）当uGD=uGS-uDS=UGS(off)时，沟道漏极处出现预夹断，

达到最大；

（1）UGS(off)＜uGS＜0，当uDS＞0，并逐渐加大时，

增大，uGD=uGS-uDS

逐渐减小，漏极耗尽层变宽，沟道变窄，呈楔形；（3）当uGD>UGS(off)时，夹断处向源极延长,不再增大。uDS的控制作用：3.转移特性曲线与输出特性曲线恒流

区，iD几乎只受uGS影响可变电阻区夹断区三、场效应管参数及使用注意事项

（一）场效应管的主要性能参数

1.开启电压UGS

(th)和夹断电压UGS(off)。

uDS为某定值(如8V)下漏极电流iD等于某一微小电流(如10μA)所需最小uGS值。

对于增强型MOS管为开启电压UGS(th),对于结型或耗尽型MOS管为夹断电压UGS(off)。3.直流输入电阻RGS在漏、源极间短路的条件下，栅、源极之间所加直流电压与栅极直流电流之比值。一般IGFET的RGS>109

Ω，而JFET的RGS>107

Ω。对JFET管子，IDSS是最大输出电流。2.饱和漏极电流IDss耗尽型管子参数，uGS=0时，放大区的漏极电流。4.低频跨导(互导)gm

uDS为某定值时，漏极电流iD的微变量和引起它变化的uGS微变量之比值。即：

gm反映了栅源电压uGS对漏极电流iD的控制能力，是表征FET放大能力的重要参数(对应于BJT的β)，单位为S(西门子)，也常用mS(即mA/V)或μS(即μA/V)。FET的gm一般为几毫西。1.

最大漏极电流IDM管子正常工作时允许的最大漏极电流。2.

最大耗散功率PDMPDM=uDSiD,它受管子最高工作温度限制。（二）主要极限参数3.

漏源击穿电压U(BR)DS漏、源极间能承受的最大电压。uDS再增大时，iD会急剧上升(管子击穿)。4.

栅源击穿电压U

(BR)GS栅、源极间能承受的最大电压。（三）场效应管的主要特点及使用注意事项

（1）FET是电压型控制器件，栅极基本上不取电流，输人电阻很高，因此常用作高输人阻抗的输人级。

（2）在FET中，参与导电的只是多子，不易受温度、辐射等外界因素的影响。1.FET的主要特点

（3）FET的噪声比BJT小，尤其是JFET的噪声更小。

（4）MOS管的制造工艺简单，所占用的芯片面积小(仅为双极型管的15%)，

而且功耗信小，适用于大规模集成，在大、中规模数字集成电路中得到了广泛应用。2.场效应管的使用注意事项:

（1）MOS管的衬底和源极通常连接在一起，若需分开，则衬源间的电压要保证衬源间PN结为反向偏置，即对于NMOS管应uGS<0,对于PMOS管应uGS>0。

（2）因MOS管的输人电阻极高，使得栅极的感应电荷不易泄放，栅、源间易产生高的感应电压，造成管子被击穿。为此，应避免栅极悬空

及减少