模拟电子技术 课件 11 场效应管基础知识

模拟电子技术梁长垠教授项目二基本放大电路的制作与测试梁长垠教授场效应管分类01场效应管结构02场效应管特性03场效应管参数04一、场效应管分类场效应管是一种单极型晶体管，它是利用输入回路的电场效应控制输出回路电流的一种半导体器件，属于电压控制型器件。最大特点是输入阻抗高（107~1012Ω）场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管N沟道结型场效应管P沟道结型场效应管N沟道管P沟道管增强型增强型耗尽型耗尽型（MOS管）凡栅-源极电压为零时漏极电流也为零的管子均为增强型；凡栅-源极电压为零时漏极电流不为零的管子均为耗尽型。场效应管分类01场效应管结构02场效应管特性03场效应管参数04二、场效应管结构1.结型场效应管结构N沟道结型场效应管结构与电路符号P沟道结型场效应管结构与电路符号结型场效应管有三个引脚，分别为栅极、源极和漏极二、场效应管结构2.MOS型场效应管结构绝缘栅型场效应管有四个引脚，分别为栅极、漏极、源极和衬底，一般情况下，衬底与源极相连。以低掺杂的P型硅片为衬底，利用扩散工艺制作两个高掺杂的N+区，并引出两个电极，分别为源极S和漏极D，半导体之上制作一层Sio2绝缘层，再在Sio2上制作一层金属铝，引出电极称为栅极G。通常将衬底与源极连在一起使用。N沟道增强型MOS管结构及增强型MOS管电路符号场效应管分类01场效应管结构02场效应管特性03场效应管参数04三、场效应管特性1.结型场效应管特性（1）N沟道结型场管转移特性曲线可变电阻区：当uGS>uP而且uDS很小时导电沟道畅通，D、S之间相当于一个电阻，iD随uDS增大而线性增大截止区（夹断区）：当uGS≤UP时，JFET导电沟道被耗尽层夹断，iD=0放大区：iD大小受uGS的控制，表现出JFET电压控制电流的放大作用转移特性曲线输出特性曲线漏极电流iD与栅源电压uGS关系为（2）N沟道结型场管输出特性曲线漏极电流iD和漏源电压uDS的关系UP称为夹断电压三、场效应管特性2.MOS型场效应管特性（1）N沟道增强型MOS型转移特性可变电阻区：当uGS>uT而且uDS很小时导电沟道畅通，D、S之间相当于一个电阻，iD随uDS增大而线性增大截止区（夹断区）：当uGS≤UT时，场管导电沟道被耗尽层夹断，iD=0恒流区：iD大小受uGS的控制，表现出场管电压控制电流的放大作用转移特性曲线输出特性曲线漏极电流iD与栅源电压uGS关系为（2）N沟道增强型MOS管输出特性曲线漏极电流iD和漏源电压uDS的关系UT称为开启电压，ID0是uGS=2UT时的iD。

三、场效应管特性3.不同场效应管特性的比较三、场效应管特性4.场效应管使用注意事项（1）JFET的漏极D和源极S可以互换，也可以用万用表R×100Ω挡检测其引脚极性，但MOSFET有的产品在出厂前已将源极与衬底相连接，不能将D、S调换使用。（2）MOSFET的栅极与源极之间的输入电阻高达109Ω以上，不能用万用表检测其引脚（可以用专门的场效应管检测仪器检测），要防止栅极悬空，甚至在保存时也应将栅极与源极处以短路状态，以免外电场击穿绝缘层而使其损坏。场效应管分类01场效应管结构02场效应管特性03场效应管参数04四、场效应管参数1.开启电压指在uDS为一常量时，使iD大于零所需要的最小│uGS│值2.夹断电压在给定测试电压UDS的情况下，当漏极电流iD趋向于0时，所测得的栅源反偏电压UGS3.饱和漏电流IDSS在UGS=0的条件下，外加漏源电压UDS使JFET工作于放大区时的漏极电流4.击穿电压U(BR)DS表示漏源之间发生击穿，漏极电流从恒流值开始急剧上升时的UDS值四、场效应管参数5.直流输入电阻指漏一源短路，栅一源加电压时栅一源极之间的直流电阻6.输出电阻输出电阻是指场效应管在饱和区时漏极电流与漏极-源极电压之间的关系。输出电阻越小，场效应管的输出能力越强。7.跨导Gm在uDS为规定值的条件下，