各种场效应管的原理和特性曲线讲解课件

各种场效应管的原理和特性曲线讲解课件场效应管简介N沟道增强型场效应管N沟道耗尽型场效应管P沟道增强型场效应管P沟道耗尽型场效应管场效应管的应用与选型contents目录01场效应管简介0102场效应管定义特点：输入阻抗高、噪声低、动态范围宽、速度快。场效应管（Field-EffectTransistor，简称FET）：是一种利用电场效应控制电流的半导体器件。根据导电沟道不同：N型和P型。根据结构不同：结型和绝缘栅型。根据工作类型不同：耗尽型和增强型。场效应管分类场效应管工作原理简述当外加电压时，电场改变半导体材料的导电性能，从而改变半导体的导电性。通过改变输入电压，可以控制输出电流的大小和方向，实现放大、开关和振荡等功能。02N沟道增强型场效应管当栅极电压为零时，半导体表面附近的自由电子浓度较低，电阻较大，相当于一个较大的电阻器。当栅极电压大于阈值电压时，半导体表面附近的自由电子浓度增加，电阻减小，开始导电。增强型N沟道场效应管是在一定条件下，通过改变半导体表面附近的电场来控制其导电性能的一种电子器件。工作原理描述栅极电压Vgs与漏极电流Ids之间的关系。随着Vgs的增加，Ids急剧增加。转移特性曲线描述Ids与Vds之间的关系。在Vgs大于阈值电压的情况下，Ids随着Vds的增加而增加。输出特性曲线描述Ids与Vgs之间的关系。随着Vgs的增加，Ids增加的速度逐渐减缓。增益曲线特性曲线阈值电压漏极电流Ids跨导gm直流电阻rd参数指标01020304使半导体表面附近的自由电子浓度增加到开始导电所需的栅极电压。在一定栅极电压下流过漏极的电流。描述栅极电压变化对漏极电流的影响程度，表示为Ids/Vgs。漏源之间的直流电阻，表示为Vds/Ids。03N沟道耗尽型场效应管N沟道耗尽型场效应管通过栅极电压来控制源极和漏极之间的导电沟道。栅极控制导电沟道形成电流传输当栅极电压大于阈值电压时，半导体材料内的电子聚集形成导电沟道。导电沟道的形成使得源极和漏极之间可以传输电流。030201工作原理描述栅极电压与漏极电流之间的关系。随着栅极电压的增加，漏极电流也增加。转移特性曲线描述漏极电压与漏极电流之间的关系。在不同的栅极电压下，漏极电流随漏极电压的变化表现出不同的开关状态和放大状态。输出特性曲线特性曲线参数指标使导电沟道开始形成的栅极电压。描述栅极电压对漏极电流的控制能力。场效应管导通时的电阻值，影响漏极电流的传输效率。场效应管能承受的最大漏极电流，超过此值可能会损坏管子。阈值电压跨导导通电阻最大漏极电流04P沟道增强型场效应管增强型P沟道场效应管是在N型半导体硅片的N+区，利用扩散工艺制作出两个高掺杂的P+区，引出电极后，形成两个P型硅表面，再经过多次氧化，在表面形成一薄层二氧化硅，然后在二氧化硅上制作出电极图形，最后经过多次热处理，在半导体的表面形成一薄层多晶硅，在多晶硅上制作出电极图形。当栅极不加电压时，多晶硅呈高电阻状态，源极与漏极之间不通。当栅极上加正电压时，多晶硅导通，源极与漏极之间导通。工作原理

特性曲线转移特性曲线描述栅极电压Vgs与漏极电流Ids之间的关系。随着Vgs的增加，Ids也增加。当Vgs达到一定值时，Ids急剧增加。输出特性曲线描述漏极电压Vds与漏极电流Ids之间的关系。当Vds增加时，Ids先增加后减小。跨导特性曲线描述栅极电压Vgs与漏极电流Ids对漏极电压Vds的变化率之间的关系。跨导表示了场效应管放大信号的能力。010204参数指标开启电压Vgs(th)：使Ids开始显著增加的栅极电压值。最大漏极电流Ids(max)：场效应管允许的最大漏极电流。最大耗散功率P(max)：场效应管允许的最大耗散功率。直流放大倍数：描述了栅极电压对漏极电流的控制能力。0305P沟道耗尽型场效应管工作原理在栅极施加电压时，P沟道耗尽型场效应管内部形成N型通道，使得源极和漏极之间导通。电流通过源极和漏极之间的通道流动。结构P沟道耗尽型场效应管由P型半导体材料构成，形成N型半导体材料的源极和漏极，以及P型半导体材料的栅极。特点P沟道耗尽型场效应管在栅极电压为零时，内部没有导通通道，因此不导电。工作原理输出特性曲线描述漏极电流与漏极电压之间的关系。在一定的栅极电压下，漏极电流随着漏极电压的增加而增大。特性曲线的特点在负栅极电压下，P沟道耗尽型场效应管不导通；在正栅极电压下，随着电压的增加，漏极电流逐渐增大。转移特性曲线描述栅极电压与漏极电流之间的关系。随着栅极电压的增加，漏极电流增大。特性曲线使P沟道耗尽型场效应管导通的最低栅极电压。开启电压允许流过P沟道耗尽型场效应管的最高电流。最大漏极电流P沟道耗尽型场效应管所能承受的最大功率。最大耗散功率衡量P沟道耗尽型场效应管栅极输入端对电流的阻抗。输入电阻参数指标06场效应管的应用与选型场效应管可作为信号放大器，用于放大微弱信号，如音频信号、传感器输出信号等。信号放大开关电路模拟电路高频电路利用场效应管的开关特性，可以实现高速、低功耗的开关电路，如电源开关、逻辑门电路等。场效应管在模拟电路中应用广泛，如运算放大器、电压调节器等。由于场效应管的高频响应特性较好，因此在高频电路如无线通信、雷达等系统中得到广泛应用。应用领域根据电路需求选择能够承受最大电压和电流的场效应管。电压和电流规格对于需要高速切换的电路，应选择开关速度较快的场效应管。开关速度在放大电路中，需要选择线性范围较宽的场效应管以获得更好的放大效果。线性范围在满足性能要求的前提下，应选择功耗较低的场效应管以降低能耗。功耗选型依据确保场效应管的栅极、源极和漏极正确连