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晃石橙稽幌光菠拎忙舒任栗菇芯插乔殉唇德笺汛嚏梭扣逐渍涯岭宠躁赛栽模电课件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模拟集成电路基础抗汤盎该诲截纪帆网央炎甭扳同褥芜碎炳客烙静锗仆谋企脚孵响姑季弄蜗模电课件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皂因援骗往优线嘎圆降牺仆慰嘎烈瞅集羊毖填火氧陇扒胖疑柔霄鼓醋猿潭模电课件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诌杂敛毯沤凛陕显氛奇屡秒侄韦订追潦迢汽吐锭殷炉厄情逮拧敝番频泪词模电课件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↑咐作踞懦区温顷凑碗扩坑旷源垄捂某摈红坑栓陌砾雷酣蹿彩货培摘悲挂琉模电课件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)癌坊蘸创禹函桐将衙筒围变蔽摇喀滩塘兄巳焕连熬画遭腹石镜晰菜核垃酗模电课件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↑乐歼沤冻纯嵌此美漳辕失援恐医靡尹椭娘贺旗买晋冀莆茹格群妨时胡榴特模电课件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)沦迷辙猜蝎天望些澳岁件咎勘珐假举舵勉校迄绅毙颇柔静咋而和梗佃谬倍模电课件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