场效应管
场效应管介绍

场效应管原理场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。
有N沟道器件和P沟道器件。
有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。
IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)。
1.1 1.1.1MOS场效应管MOS场效应管有增强型(Enhancement MOS 或EMOS)和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS)两大类,每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。
场效应管有三个电极:D(Drain) 称为漏极,相当双极型三极管的集电极;G(Gate) 称为栅极,相当于双极型三极管的基极;S(Source) 称为源极,相当于双极型三极管的发射极。
增强型MOS(EMOS)场效应管一、工作原理1.沟道形成原理当VGS=0 V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。
当栅极加有电压时,若0<VGS<VGS(th)时,通过栅极和衬底间的电容作用,将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥,出现了一薄层负离子的耗尽层。
耗尽层中的少子将向表层运动,但数量有限,不足以形成沟道,所以仍然不足以形成漏极电流ID。
进一步增加VGS,当VGS>VGS(th)时(VGS(th) 称为开启电压),由于此时的栅极电压已经比较强,在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子,可以形成沟道,将漏极和源极沟通。
如果此时加有漏源电压,就可以形成漏极电流ID。
在栅极下方形成的导电沟1线性电子电路教案道中的电子,因与P型半导体的载流子空穴极性相反,故称为反型层(inversion layer)。
随着VGS的继续增加,ID将不断增加。
什么是场效应管

什么是场效应管场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种用于电子设备中的半导体器件。
场效应管利用静电场控制电流流动,其工作原理与晶体管相似。
本文将介绍场效应管的定义、工作原理、类型以及应用领域。
定义:场效应管是一种三极管,由栅极(Gate)、源极(Source)和漏极(Drain)组成。
其中,栅极是控制电流的电极,源极是电流进入管子的电极,漏极是电流从管子流出的电极。
工作原理:场效应管的工作原理基于氧化物半导体场效应。
在FET内部,栅极和基底之间存在一层绝缘氧化物。
当栅极上施加电压时,电压在绝缘氧化物上产生电场,控制了栅极和基底之间的电流。
根据电压的极性和大小,场效应管可以分为两种类型:1. N沟道型场效应管(N-channel FET):N沟道型FET的基底为P型半导体,漏极和源极之间存在一个N型的沟道。
当栅极电压为正值时,电场将吸引阳极中电子,导致电子从源极流向漏极,形成电流。
2. P沟道型场效应管(P-channel FET):P沟道型FET的基底为N型半导体,漏极和源极之间存在一个P型的沟道。
当栅极电压为负值时,电场将吸引阴极中的空穴,导致空穴从源极流向漏极,形成电流。
应用领域:场效应管在电子设备中有广泛的应用,包括:1. 放大器:场效应管可以作为放大器,放大小信号电压或电流,用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关:场效应管可以作为开关,控制电流的通断。
例如,在数字逻辑电路中,场效应管可用于构建数字逻辑门电路。
3. 电源稳定器:场效应管可用于构建电源稳定器,保持电源输出的稳定性,用于电子设备的供电。
4. 数模转换器:场效应管可以将模拟信号转换为数字信号,用于模数转换器中的采样和保持电路。
总结:场效应管是一种重要的半导体器件,通过控制电场实现电流控制。
它具有放大器、开关、电源稳定器等多种应用,广泛用于电子设备和电路中。
了解场效应管的工作原理和应用,有助于理解电子技术中的基本原理和电路设计。
场效应管

MOS管分为四种类型:N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和 P沟道增强型管。
MOS管的特点
输入阻抗高、栅源电压可正可负、耐高温、易 集成。
N沟道增强型绝缘栅场效应管 (1)结构与符号 增强型的特点
1. 工作原理
绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”
的多少,改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的
一、结型场效应管(JFET)
1 结构与工作原理 (1)构成 结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道结型场效应管的结构示意图
结型场效应管的符号
(a)N沟道管
(b) P沟道管
(2)工作原理 N· JFET的结构及符号
在同一块N型半导体上制作两 个高掺杂的P区,并将它们连 接在一起,引出的电极称为栅 极G,N型半导体的两端引出 两个电极,一个称为漏极D, 一个称为源极S。P区与N区交 界面形成耗尽层,漏极和源极 间的非耗尽层区域称为导电沟 道。
直流输入电阻 RGS :其等于栅源电压与栅极电流之比,结型管的 RGS 大于10^7 欧,而MOS管的大于10^9欧。
二、交流参数
1. 低频跨导 gm 用以描述栅源之间的电压 UGS 对漏极电流 ID 的控 制作用。 ΔI D gm ΔU GS U DS 常数 单位:ID 毫安(mA);UGS 伏(V);gm 毫西门子(mS)
绝缘栅
B端为衬底,与源极短接在一起。
N沟道耗尽型MOS管的结构与符号
(2)N沟道的形成 N沟道的形成与外电场对N沟道的影响 控制原理分四种情况讨论:
① uGS 0时,来源于外电场UGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加, 由于静电感应,N沟道中的电子随之作同等数量的增加,沟道变宽,沟道电阻减 小,漏电流成指数规律的增加。
场效应管(建议看)

0V –1V –2V uGS = – 3 V
uDS
IDSS
可 变 电 阻 区
预夹断轨迹,uGD=UGS(off)
恒 流 区
击 穿 区
i D gm U GS
夹断电压
夹断区(截止区)
夹断电压为负
∴栅源电压越负,电流iD越小。
①夹断区: i D 0 UGS<UGS(off) ②可变电阻区(预夹断轨迹左边区域):
之间的函数关系,即
iD f (uGS ) |U DS 常数
N沟道结型场效应管UGS=0时,存在导电沟道,电流最大;
栅源之间加负向电压UGS<0直至沟道消失,电流为零。
UGS=0V -1V -2V -3V 夹断电压
U GS ( off ) 0
栅源电压越负,电流越小 恒流区条件:
U GS U GS (off )
3、特性曲线与电流方程
转移特性 输出特性曲线
N沟道增强型MOS管在UGS=0时,无导电沟道,电流为零。
UGS加正向电压至开启电压后,电流随UGS的增大而增大。
VDS 为正的
6V 5V 4V 3V 开启电压
U GS ( th ) 0
栅源电压越正,电流越大 恒流区条件:
U GS U GS (th )
增强型N沟道
耗尽型N沟道
增强型P沟道 耗尽型P沟道
说明:
1、栅极用短线和沟道隔开,表示绝缘栅; 2、箭头:由P区指向N区; 3、虚线:增强型MOS管; 实线:耗尽型MOS管。
二、N沟道增强型MOS管的工作原理
在通常情况下,源极一般都与衬底相连,即UBS=0。 为保证N沟道增强型MOS管正常工作,应保证: ① UGS=0时,漏源之间是两只背向的PN结,不管UDS 极性 如何,其中总有一个PN结反偏,所以不存在导电 沟道。UGS必须大于0(UGS>0)管子才能工作。 ②漏极对源极的电压UDS必须为正值(UDS>0)。这样在漏 极电压作用下,源区电子沿导电沟道行进到漏区,产 生自漏极流向源极的电流。
六种场效应管

六种场效应管场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种非常重要的电子器件,它能够通过控制输入电场来调节输出电流。
场效应管分为MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)和JFET(结型场效应管)两大类,每类中又分为增强型和耗尽型。
第一种场效应管是N沟道增强型MOSFET(N-Channel Enhanced MOSFET)。
N沟道增强型MOSFET是一种双极性器件,其栅极和漏极之间的电场控制输出电流。
当栅极电压为正值时,它吸引正极性的载流子,导致漏极电流增加。
N沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用,如放大器和开关电路。
第二种场效应管是N沟道耗尽型MOSFET(N-Channel Depletion MOSFET)。
N沟道耗尽型MOSFET的工作原理与N沟道增强型MOSFET类似,但是它的栅极电压为0伏时有输出漏极电流,因此被称为耗尽型。
N沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用,如电压参考电路和电流源。
第三种场效应管是P沟道增强型MOSFET(P-Channel Enhanced MOSFET)。
P沟道增强型MOSFET与N沟道增强型MOSFET原理相同,但是它使用了P型半导体材料。
当栅极电压为负值时,它吸引负极性的载流子,导致漏极电流增加。
P沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用和负电压电路。
第四种场效应管是P沟道耗尽型MOSFET(P-Channel Depletion MOSFET)。
P沟道耗尽型MOSFET与P沟道增强型MOSFET原理相同,只是栅极电压为0伏时有输出漏极电流。
P沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用,如负电压参考电路和负电流源。
第五种场效应管是结型场效应管(Junction Field-Effect Transistor,简称JFET)。
JFET是一种单极性器件,通过控制栅源电压来调节输出电流。
JFET分为N沟道和P沟道两种类型,其工作原理均基于P-N结的特性。
六种场效应管

六种场效应管一、结型场效应管结型场效应管是一种单极场效应管,其工作原理是基于栅极电压改变二氧化硅(SiO2)层中电荷分布来实现对漏极电流的控制。
它的工作特点是在工作过程中不需要很大的功耗,并且具有良好的噪声特性。
在电子设备中,结型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
二、绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管是一种单极场效应管,其工作原理是通过在二氧化硅(SiO2)绝缘层上覆盖金属薄膜来实现对源极和漏极之间的控制。
由于没有栅极氧化层与半导体之间的电容,因此其输入电阻非常高,并且具有低噪声特性。
在电子设备中,绝缘栅型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
三、MOS型场效应管MOS型场效应管是一种单极场效应管,其工作原理是通过在金属-氧化物-半导体(MOS)结构上施加电压来改变电荷分布实现对漏极电流的控制。
它的优点是输入电阻高、驱动电流小、功耗低、易于集成等。
在电子设备中,MOS型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
四、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的单极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性,适用于高速数字电路和模拟电路中。
五、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的双极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性,适用于高速数字电路和模拟电路中。
六、结型双极型场效应管结型双极型场效应管是一种双极场效应管,其工作原理是基于栅极电压改变半导体内部的电子和空穴浓度实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性,适用于高速数字电路和模拟电路中。
同时,它还具有较好的噪声特性和稳定性,适用于各种复杂的电子设备中。
常用场效应管的种类与识别

常用场效应管的种类与识别一、什么是场效应管场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)简称场效应管。
这种晶体管由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管,它属于电压控制型半导体元件。
具有输入阻抗高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名;绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极(闸极)与其他电极完全绝缘而得名。
按沟道半导体材料的不同,场效应管又分为N沟道和P沟道两种。
P沟道场效应管的工作原理与N沟道场效应管完全相同,只不过导电的载流子不同,供电电压极性不同而已,这如同三极管有NPN型和PNP型一样。
同普通三极管一样,场效应管也有三个引脚,分别是门极(又称栅极)、源极、漏极3个端子。
场效应管可看做一只普通三极管,栅极(闸极)G对应基极B,漏极D对应集电极C,源极S对应发射极E(N沟道对应NPN型晶体管,P沟道对应PNP晶体管)。
二、常用场效应管的种类与识别目前应用最为广泛的是绝缘栅型场效应管,简称MOS管或简称MOSFET(Met al Oxide Semiconductor FET,即金属-氧化物-半导体场效应管),这里就侧重介绍绝缘栅型场效应管的相关知识与测量方法。
1、常用场效应管的种类(1)小功率场效应管常用的小功率场效应管主要有TO-92封装和SOT-23、SOT-223等封装形式。
采用TO-92封装的场效应管型号常用的有2N7002、BSP254、BS170、1N60等。
这种场效应管主要用在放大、电子开关电路中。
TO-92封装场效应管的实物如图1所示。
图1 TO-92封装场效应管采用SOT-23封装的有代码为K1N、K72、K7A、K7B的2N7002(N沟道)、代码为335的FDN335N(N沟道)、NDS356AP(P沟道)等型号。
这种场效应管主要用在放大、电子开关电路中。
场效应管

U GS 2 I D I DSS (1 ) UP
偏置电路
外加偏置电路
R1和R2提供一个固定栅压
R2 UG ED R1 R 2 R2 E D -I R D S R1 R 2
正常工作
UGS = UG-US
注:要求UG>US,才能提供一个正偏压,增强型管子才能
三种基本放大电路
当UDS增加到UGDUT时, 此时预夹断区域加长,伸向S极。 UDS增加的
部分基本降落在随之加长的夹断沟道上, ID基本
趋于不变。 动画3-3
耗尽型MOS场效应管
N沟道耗尽型MOS场效应管结构
耗尽型MOS管存在 原始导电沟道
+++++++
耗尽型MOS管
1 gm
微变参数
5. 极间电容
主要的极间电容有:
Cgs—栅极与源极间电容 Cgd —栅极与漏极间电容
Cgb —栅极与衬底间电容
Csd —源极与漏极间电容 Csb —源极与衬底间电容 Cdb —漏极与衬底间电容
场效应管的微变等效电路
低频微变等效电路
由输出特性: ID=f(UGS,UDS)
Δ ID Δ ID Δ ID Δ I DU g0Δ U GS g dsΔ UΔ U GS 0Δ U DS Δ DS mΔ U GS Δ U GS Δ U DS DS
结型场效应管
结型场效应管(JFET)的特性曲线
与MOS的特性曲线基本相同,只不过MOS的栅压可正可负,而结型场效 应三极管的栅压只能是P沟道的为正或N沟道的为负。 转移特性曲线 输出特性曲线
UP
结 型 场 效 应 管
N 沟 道 耗 尽 型
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1.4 场效应三极管(JFET )场效应三极管参与导电的有一种极性的载流子:多子,因此叫单极型三极管,又因这种管子是利用电场效应来控制电流的,所以又称为场效应三极管,它是一种电压控制器件,通过栅源电压GS u 来控制漏极电流D i ,在放大区,D i 的值主要取决于GS u ,而基本上与u DS 无关,常常通过跨导 来描述双极型三极管的放大作用;因场效应管只有多子参与导电,且多子的浓度不易受温度光照等环境影响,所以与双极型三极管相比,噪声小,不易受外界温度和辐射影响;场效应管因D 极与S 极PN 结反偏,输入电阻很高,栅极几乎不摄取电流,因此输入电阻很大,结型场效应管一般在107Ω以上,MOS 场效应管则高达1010Ω。
双极型三极管参与导电的有两种极性的载流子:多子和少子。
场效应管根据结构和工作原理不同可分为两大类,一类是结型场效应管,另一类是绝缘栅型场效应管。
它们都只有一种载流子(多子)参与导电,所以场效应管被称为单极型器件。
结型场效应管1.4.1结型场效应管的结构结型场效应管(Junction Field Effect Transistor)简称JFET ,有N 沟道JFET 和P 沟道JFET 之分。
图给出了JFET 的结构示意图及其表示符号。
N(P)沟道JFET ,是在一根N (P )型半导体棒两侧通过高浓度扩散制造两个重掺杂P +型(N +)区,则在P +(N +)区和N (P )区的交界处形成两个PN 结,将两个P +(N +)区接在一起引出一个电极,称为栅极(Gate),在两个PN 结之间的N (P )型半导体构成导电沟道,一端引出源极,另一端引出漏极(源极和漏极可以互换)。
在源极和漏极两个电极间加上一定电压,便在沟道中形成电场,在此电场作用下,形成由多数载流子——自由电子产生的漂移电流。
将电子发源端称为源极(Source),接收端称为漏极(Drain)。
根据导电沟道的不同,分为N 沟道结型场效应管(其导电沟道是N 型) 和P 沟道结型场效应管(其导电沟道是P 型)1.4.2结型场效应管的原理(N 沟道结型场效应管的U GS 与P 沟道结型场效应管的U GS 方向相反) 1、U GS 对I D 的控制作用在G 极和S 极之间加上反向电压U GS ,使G 极和导电沟道之间的两个PN 结反向偏置,就可以通过改变U GS 大小来改变耗尽层的宽度。
当反向电压|U GS |变大时,耗尽层将变宽,于是导电沟道相应变小,使沟道本身电阻增大,于是,漏极电流I D 减小。
由于导电沟道的半导体材料参杂浓度相对较低,而G 极一边的参杂浓度相对较高,因此当反向偏压值生高时,耗尽层总的宽度将随之增大。
但交界面两侧耗尽层的宽度并不相等,而是导电沟道一侧正离子数目与G 极一侧负离子数目相等。
因此,掺杂程度低的导电沟道中耗尽层的宽度比高掺杂的G 极一侧耗尽层的宽度大得多。
可以认为,当反向偏压增大时,耗尽层主要向着导电沟道一侧展宽。
(1)设U DS =0,即将D 极和S 极短接,同时在G 极和S 极之间加上负电源U GS ,然后改变U GS 的大小,观察耗尽层的变化情况。
(以N 沟道为例,P 沟道的U GS 与N 沟道的相反)当U GS =0时,耗尽层比较窄,导电沟道比较宽。
当|U GS |由0逐渐增大时,耗尽层逐渐加宽,导电沟道相应变窄。
当U GS =U P 时,两侧的耗尽层合拢在一起,导电沟道被夹断,所以,将U P 称为夹断电压。
N (P )沟道结型场效应管的U P 是一个负(正)值。
如图。
∇∇=u i |β(b )(a )结型场效应管的结构示意图及其表示符号(a)N 沟道JFET ;(b)P 沟道JFET由于U DS=0,即D极和S极之间没有外加电压,所以虽然U GS变化导致导电沟道的随之变化,但漏极电流I D 始终为0。
1.4.3三极管的电流分配关系栅源电压U GS对沟道的控制作用示意图(a)U GS =0,沟道最宽,(b)U GS负压增大,沟道变窄,(c)U GS负压进一步增大,沟道夹断。
(2)设U DS=U DD>0,即将D极和S极外加一个正电压,然后仍在G极和S极之间加上负电源U GS,改变U GS 的大小,观察耗尽层和I D的变化情况。
(以N沟道为例,P沟道的U GS与N沟道的相反)当U GS=0时,耗尽层比较窄,导电沟道比较宽,因此沟道的电阻较小,加上正向电压U DS时,漏极和和源极之间将有一个较大的电流I D。
但沿着导电沟道各处耗尽层的宽度并不相等,靠近漏极耗尽层处最宽,而靠近源极处最窄。
这是由于当I D流过沟道时,沿着沟道的方向产生一个电压降落,因此沟道上各点的电位不同,因而各点与栅极之间的电位差也不相等。
沟道上靠近漏极的地方电位最高,U GD=-U DD,则PN结上的反向偏压也最大,因而耗尽层最宽,而沟道靠近源极处电位最低,PN结上的反向偏压也最小,因而耗尽层宽度也最窄。
(a) U GS=0,U DG<|U P|,I D较大(b) U GS<0,U DG<|U P|,I D较小(c) U GS<0,U DG=|U P|,I D更小,预夹断(d) U GS≤ U P,U DG>|U P|,I D≈0,夹断当使U GS <0,耗尽层宽度增大,导电沟道相应变窄,沟道电阻增大,因而漏极电流I D 将减小。
将|U GS |的值增大,则耗尽层继续展宽,导电沟道相应变窄,因而I D 将随之继续减小,当|U GS |的值增大到U GD = U P 时(U DG +U GS =U DS ),栅极和漏极之间的耗尽层开始碰在一起,这种情况称为预夹断。
2、U DS 对I D 的影响当U GS 值固定,且|U GS |<|U P |时,在漏源电压U DS 作用下,沟道中有电流I D 流过,由于沟道存在一定的电阻,因此,I D 沿沟道产生的电压降使沟道内各点的电位差不再相等,漏极端最高,源极端最低,其绝对值沿沟道从漏极到源极逐渐减小。
在U DS 较小时,它对I D 的影响从两个角度来分析:一方面U DS 增加时,沟道的电场强度增大,I D 随着增加;另一方面,随着U DS 的增加,沟道的不均匀性增大,即沟道电阻增加,I D 应该下降,但由于U DS 较小时,沟道的不均匀性不明显,在漏极端的沟道仍然放宽,即U DS 对沟道电阻影响不大,故I D 随U DS 的增加而增加。
随着U DS 的增加,靠近漏极一端的PN 结上承受的反向电压增大,这里的耗尽层相应变宽,沟道电阻相应增加,I D 随U D 上升的速度趋缓。
当U DS 增加到U DS =U GS -U P ,即U GD =U GS -U DS =U P 时,漏极附近的耗尽层即在漏极处合拢,这种状态称为预夹断,预夹断后,漏极电流I D ≠0,因为此时沟道依然存在,沟道内的电场仍能够使多数载流子作漂移运动,并被电场拉向漏极。
若U DS 继续增加,使U DS >U GS -U P ,即U GD <U P 时,耗尽层合拢部分会增加,即自漏极向源极方向延伸,夹断区的电阻越来越大,但漏极电流I D 基本上趋于饱和,即I D 不随U DS 的增加而增加。
因为这时夹断区电阻很大,U DS 的增加量主要降落在夹断区电阻上,沟道电场强度增加不多,因而I D 基本不变。
但当U DS 增加到大于某一极限值U (BR )DS 后,漏极一端PN 结发生雪崩击穿,I D 会急剧增加。
正常工作时,U DS 不能超过U (BR )DS 。
1.4.3 结型场效应管的特性曲线结型场效应管的特性曲线是指各极间电压与各极电流间的关系曲线。
1、转移特性曲线当U DS 不变时,漏极电流i D 与栅源电压u GS 的关系称为转移特性,其表达式理论分析和实测结果表明,i D 与u GS 符合平方律关系,即式中:I DSS ——饱和电流,表示u GS =0时的i D 值;U P ——夹断电压,表示u GS =U P 时i D 为零。
为了使输入阻抗大(不允许出现栅流i G ),也为了使栅源电压对沟道宽度及漏极电流有效地进行控制,PN 结一定要反偏,所以在N(P)沟道JFET 中,u GS 必须为负(正)值。
2、输出特性曲线当U GS 不变时,漏极电流i D 与漏源电压u DS 的关系称为转移特性,其表达式根据特性曲线的各部分特征,我们将其分为四个区域:(1)恒流区当U GSoff <U GS <0时,u GS 变化,曲线平移,i D 与u GS 符合平方律关系, u GS 对i D 的控制能力很强。
(2)U GS 固定,u DS 增大,i D 增大极小。
说明在恒流区,u DS 对i D 的控制能力很弱。
这是因为,当u DS 较大时,U DG 增大,靠近漏区的PN 结局部变厚,当|u DS -u GS |>|U GSoff | 时,沟道在漏极附近被局部夹断(称为预夹断),此后,u DS 再增大,电压主要降到局部夹断区,而对整个沟道的导电能力影响不大。
所以u DS 的变化对i D 影响很小。
C u GSD DS u f i ==)(2)1(PGS DSS D U u I i -=Cu DS D GS u f i ==)((2)可变电阻区当u DS 很小,|u DS -u GS |<|U GSoff |时,即预夹断前(如图所示),u DS 的变化直接影响整个沟道的电场强度,从而影响i D 的大小。
所以在此区域,随着u DS 的增大, i D 增大很快。
与双极型晶体管不同,在JFET 中,栅源电压u GS 对i D 上升的斜率影响较大,随着|U GS |增大,曲线斜率变小,说明JFET 的输出电阻 变大。
(如图所示)(3)截止区当|U GS |>|U GSoff |时,沟道被全部夹断,i D =0,故此区为截止区。
若利用JFET 作为开关,则工作在截止区,即相当于开关打开。
(4)击穿区随着u DS 增大,靠近漏区的PN 结反偏电压u DG (=u DS -u GS )也随之增大。
绝缘栅场效应管1.5.1绝缘栅场效应管的结构与工作原理(以N 沟道增强型MOS 场效应管为例)绝缘型场效应管(Insulated GateField Effect Transistor)简称IGFET ,有N 沟道IGFET 和P 沟道IGFET 之分。
N 沟道IGFET 和P 沟道IGFET 又可分为增强型IGFET 和耗尽型IGFET 。
IGFET 由金属、氧化物和半导体制成,因此又称为金属氧化物—半导体场效应管,或简称MOS 场效应管。
其中图(a)为立体结构示意图,图(b)为平面结构示意图。