模电课件12第四章 场效应管.ppt

双极型晶体管BJT:输入电阻rbe小,电流控制器件NPNPNP场效应管输入电阻高、内部噪声小、耗电省、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单、易于实现集成化、工作频率高电压控制器件舅嘘沼秉摹楞创酬痈遍扮埋沮对略诊贫攒殷凛魂短财饿蜕秽柄扣佐量肯柠模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管第四章场效应管及MOS模拟集成电路基础4-1结型场效应管(JFET)4-2金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)4-3场效应管放大电路4-4MOS模拟集成电路基础痈倒株咐茁抄帖蹋板牌胎伎沼蛹棋伴澡侦奎疥扎底镰镁露组腮孙侦忌遇瞎模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管场效应管(FET):是一种具有PN结的有源半导体器件,利用电场效应来控制输出电流的大小。场效应管的特点:①输入电阻高;②内部噪声小;③功耗低;④热稳定性及抗辐射能力强;⑤工艺简单、易于集成化。输入端PN结一般工作反偏或绝缘状态。场效应管的分类:结型FET(JFET):MOSFET(IGFET):N沟道、P沟道增强型:耗尽型:N沟道、P沟道N沟道、(JFET)、JFET的结构和符号#符号中的箭头方向表示什么?表示栅结正向偏置时,电流方向是由P指向N。PP+P+DSGDGSN沟道JFET的结构和符号栅极漏极源极NPNBIBDGSP沟道JFETN+N+CEBCEPNPIBBCEBCE沧掉皇浴信梅渠喧练校汗雄壹渗莲弘翰客夯冉暮逸颅薄低迎讼添我炳旋其模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管二、JFET的工作原理※N沟道JFET工作时,必须在栅极和源极之间加一个负电压——uGS<+P+DS栅极—沟道间的PN结反偏,栅极电流iG0栅极输入阻抗高达107以上。在D-S间加一个正电压uDS>0,N沟道中的多子(电子)由S向D运动,形成漏极电流iD。iDiG主要讨论uGS对iD的控制作用以及uDS对iD的影响。电子iDuGSuDS输入电阻很高只有一种类型的多数载流子参与导电究跟宾嗓跨络藻屿弊芽统饵勃邑慎印夫斧杂辉鳃硫满源砸烤呈谋陡峪堡刻模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管GNP+P+DS1、UGS对iD对控制作用①UDS=0,uGS对导电沟道的影响GNP+P+DSuGS=0导电沟道较宽|uGS|=|UGS(off)||uGS|<|UGS(off)|导电沟道由于耗尽层的加宽而变窄。导电沟道由于耗尽层的合拢而被夹断。GNP+P+DSUGS(off)——夹断电压。当uGS由零向负值增大时沟道电阻rDS↑|uGS|↑当|uGS|=UGS(off)时,沟道夹断,iD=0。→沟道电阻rDS→iD↓夹断电压↑抚商呈洱绵械拭年挨态局逮新仍寓格广摄裙狡域痕抚白砾掐氓枯洲输雄餐模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管耗尽层合拢的电压条件PN结两端电压=夹断电压UGS(off)GDSNuDSuGSP+P+AA点电压=uDG=UGS(off)=uDS-uGSuDS=uGS-UGS(off)uDS<uGS-UGS(off)耗尽层合拢的电压条件耗尽层不合拢的电压条件uGS<夹断电压UGS(off)嵌赌释骏研楔靠释摸题竟乙慰眯榷丘按勿辞蹄落耀舷仓怂姓哗汤拒瓤尊邻模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管GDSN②uDS对iD的影响uGS=0;导电沟道较宽;当uDS较小时(uDS<uGS-UGS(off)),iD随uDS的增大成正比增大;uDSiD0uDS↑导电沟道由于DS间的电位梯度呈契形;uDSuDS<uGS-UGS(off)uGS→iD↑uDS产生一个沿沟道的电位梯度iDuGS=0uDS↑P+P+ADSuDS→rDS↑很小,几乎不变→iD↑满佐皖剁司瓜枷襄渐迭碌静烬吸擒枪想陡敞沿响疾恤教银块茅岸请如渤鼎模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管②uDS对iD的影响两耗尽层在A点相遇此时,A点耗尽层两边的电位差为:uDSiD0饱和漏电流uGD=UGS(off)|UGS(off)|IDSSDGP+P+SNA当uDS=|UGS(off)|时,靠近漏极出现沟道合拢,两耗尽层在A点相遇称为预夹断状态GNP+P+DSuGS=UGS(off)uGS=0=uGS-uDSuDS=uGS-UGS(off)妄诵荚晒冈忿员克杉脆喉毋矽杉陋淖矢骂凤稻滑气用忌蜡搓澄婿庚湍恿溪模电课件12第四章场效应管模电课件12第四章场效应管②uDS对iD的影响沟道预夹断后,uDS>uGS-UGS(off)GP+P+DSNuDS夹断区长度外电压的增量主要降落在夹断区上。uDS=uGS-UGS(off)沟道预