第五章 MOS场效应管的特性


MOS管饱和时
VGS V DS > V GS - V T
G
S
+
D
n+
-
VGS - VT
n+
MOS管的IV特性曲线
6
x 10
-4
VGS= 2.5 V
5
4 ID (A)
Resistive
Saturation VGS= 2.0 V
3
VDS = VGS - VT
VGS= 1.5 V
2
1
VGS= 1.0 V
t ox 1 2
V ds
2 V geV ds L

ox W
t ox t ox L
(V gs VT
V ds )V ds 1
2
ox W
(V gs VT )V ds 2 V ds L

当Vgs-VT=Vds时,近漏端的栅极有效控制电压 Vge= Vgs-VT-Vds=0,感应电荷为0,沟道夹断,电 流不会增加,此时Ids为饱和电流。
在工艺确定之后,阈值电压VT主要决 定于衬底的掺杂浓度: P型衬底制造NMOS,杂质浓度越大,需要 赶走更多的空穴,才能形成反型层, VT值 增大,因而需要精确控制掺杂浓度 如果栅氧化层厚度越薄,Cox越大,电荷的 影响就会降低。故现在的工艺尺寸和栅氧 化层厚度越来越小


5.2 MOSFET的电容
噪声

噪声来源于两个部分:

热噪声 闪烁噪声
热噪声



热噪声由沟道内载流子的无规则热 运动造成 2 V T f 其等效电压值表示为 3g 由于gm与MOS的栅宽和电流成正比 关系,因而增加MOS的栅宽和电流 可以减小器件的热噪声
2 eg m
硅与硅界 面上电子的充放电引起的 其等效电压值表示为 V K t 1 f WL f 增加栅长和宽,可以降低闪烁噪声

MOS电容是变化的 MOS电容对Cg和Cd都有贡献,贡献大小取决于 MOS管的工作状态
非饱和状态 Cg=Cgs+2C/3 Cd=Cdb+C/3 饱和状态 Cg=Cgs+2C/3 Cd=Cdb

5.3 MOSFET的其它特性

体效应 温度特性 噪声
体效应


很多情况下,源极和衬底都接地 实际上,许多场合源极和衬底并不连接 在一起 源极不接地会影响 VT值,这称为体效应
阈值电压VT表达式
经过深入研究,影响VT的因素主要有四个: 材料的功函数之差 SiO2层中可移动的正离子的影响 氧化层中固定电荷的影响 界面势阱的影响
VT 2 bp q Qd C ox
ms
q

Qm m C ox

QF C ox

Q it (U s ) C ox
阈值电压VT
MOS场效应管的特性
上次课:第4章 集成电路器件工艺
§1.引言 §2.双极型集成电路的基本制造工艺 §3.MESFET工艺与HEMT工艺 §4.CMOS集成电路的基本制造工艺 §5.BiCMOS集成电路的基本制造工艺
第五章 MOS场效应管的特性
§1. MOSFET的结构和工作原理 §2. MOSFET的寄生电容 §3. MOSFET的其它特性
沟道长度的调制



简化的MOS原理内,饱和后电流不再增 加 实际上,饱和区中电流Ids随Vds增加而缓 慢增加 这是由于沟道两端的耗尽区的宽度增加, 导致沟道距离减小,水平电场增加,电 流增加
沟道长度调制
L L L
2 Si qN
(V ds V Dsat )
沟道长度调制
W的变化
W Weff
ΔW
ΔW
W的变化



栅极宽度W不等于原先版图上所绘制的 Wdraw W=Wdraw-2ΔW, ΔW是“鸟嘴”侵入部 分厚度 当器件尺寸还不是很小时,这个ΔW影响 还小,但是器件缩小时,这个ΔW就影响 很大
迁移率的退化


MOS管的电流与迁移率成正比,一般假 定μ为常数 实际上, μ并不是常数,它至少受到三个 因素的影响

温度 垂直电场 水平电场
特征迁移率μ0
电场强度

电场强度增加时,迁移率是减小的 电场有水平分量和垂直分量,因而迁移 率随Ev、Eh而退化
电场强度



水平电场对迁移率的影响要比垂直电场要大得 多。水平电场将加速载流子运动,当载流子速 度加速到一定值,水平速度饱和 一般N型硅的迁移率远大于P型硅的迁移率,但 两种载流子的饱和速度是相同的 电场不强时,N沟道的μ值比P沟道的要大,约 为2.5倍;当电场增强时,N管和P管达到同一 饱和速度,得到同一μ值,与掺杂无关
体效应
某一CMOS工艺条件下阈值电压随源极-衬底电压变化曲线
温度



MOS的温度特性来源于沟道中载流子的迁 移率μ和阈值电压VT随温度的变化 载流子的迁移率μ随温度的变化的基本特征: T上升 μ下降 阈值电压VT的绝对值随温度变化的基本特 征: T升高 VT减小
VT变化与衬底杂质浓度和氧化层厚度有关
电路密度增加到α 2 功耗降低为1/α 2 器件时延降低α 倍器件速度提高α 倍 线路上的延迟不变 优值增加α 2倍
未来的MOSFET
25 nm FINFET MOS transistor
5.5 MOSFET的二阶效应


随着MOS的尺寸缩小,出于精度要求必 须考虑二阶效应 二阶效应主要有


2 1/ f 2 ox

两点说明


有源器件的噪声特性对于小信号放大器、 振荡器等模拟电路至关重要 所有的FET的1/f噪声都高出相应的BJT的 1/f噪声约10倍。
5.4 MOSFET尺寸按比例缩小



为了提高器件集成度和性能,MOS管的尺寸迅速减小 为了在缩小器件尺寸的同时,同时保持大尺寸器件的 电流-电压特性不变,Dennard等人提出了等比例缩小 规律 等比例缩小规律即器件水平和垂直方向的参数以及电 压按同一比例因子K等比例缩小,同时掺杂浓度按比例 因子增大K倍,这就是经典的恒电场等比例缩小规律 等比例缩小方案:


3.1 噪声 3.2 温度 3.3 体效应
§4. MOSFET尺寸按比例缩小 §5. MOSFET的二阶效应
5.1 MOSFET的结构和工作原理


集成电路中,有源元件有BJT、HBT、 PMOS、NMOS、MESFET和HEMT 鉴于当前大多数集成电路采用CMOS工 艺制造,掌握NMOS和PMOS两种元件 特性对设计集成电路具有重要意义
狭沟道效应


L和W的变化 迁移率的退化 沟道长度的调制 短沟道效应引起的阈值电压的变化 狭沟道效应引起的阈值电压的变化
L的变化
多晶硅 N+ N+
L Lfinal Ldrawn
L的变化


栅极长度L不等于原先版图上所绘制的 Ldraw Lfinal=Ldraw-2ΔLpoly L=Ldraw-2ΔLpoly-2ΔLdiff 由于重叠效应,Cgs和Cgd也增加
D epletion Region
MOS管特性推导
栅极电压所感应的电荷Q为
Q CV ge
这些电荷在源漏电压VDS作用下,在t时 间内通过长度为L的沟道,即

L v L
E ds

L
2
V ds
通过MOS管源漏间的电流为
MOS管特性推导
I DS Q



CV ge L
2

oxW L


MOS电容结构复杂,最上面是栅极电极, 中间是SiO2和P型衬底,最下面是衬底电 极(欧姆接触) MOS电容大小与外加电压有关



Vgs<0 Vgs>0 Vgs增加达到VT值 Vgs继续增大
Vgs<0
C ox
ox A
t ox

oxW L
t ox
C ( C ox
1 C ox t ox
0
0
0.5
1 VDS (V)
1.5
2
2.5
阈值电压VT


阈值电压是MOS器件的一个重要参数 阈值电压VT是将栅极下面的Si表面反型所 必要的电压,这个电压与衬底浓度有关 按MOS沟道随栅压变化形成或消失的机 理,存在两种类型的MOS器件


耗尽型:沟道在VGS=0时已经存在,VT≦0 增加型:沟道在VGS=0时截止,当VGS“正” 到一定程度时才导通。 VT>0
MOS管结构
MOS管-符号和标志
D D G S G
S
NMOS Enhancement NMOS Depletion D D
G
G S
B
S
PMOS Enhancement
NMOS with Bulk Contact
MOS管工作状态
S + V GS D G
n+
n+
n-channel p-substrate B


恒电场 恒电压 准恒电压
恒电压缩减方案
参数 电压 电路密度 器件电流 功率 变化因子 1/α α
2
备注 L↓和W↓
1/α 1/α
2
Ids↓和Vds↓
电容
沟道延迟 连线电阻
1/α
1/α α
连线电容
连线响应时间 优值
1/α
1 α
2
R↑且C↓ ∝1/L2
合集下载

模电第五章场效应管

模电第五章场效应管

作出新的假设,同时重新分析电路。
P沟道MOS管电路的分析与N沟道类似,但要
注意其电源极性与电流方向不同。
21
1、直流偏置电路
(2)带源极电阻的NMOS
共源放大电路
由图得
RS
Cb1 vi
Rd
Rg1 iD
Rg2
VGS VG VS
Rg 2
Rg1 Rg 2
VDD VSS
VSS
I D R VSS
VDS
Kn
vGS VT vGS
2
VDS 2Kn vGS VT
18
gm
iD vGS
VDS
Kn
vGS VT vGS
2
VDS 2Kn vGS VT
考虑到 iD Kn vGS VT 2 和 IDO KnVT 2
上式又可改写为
gm 2
K niD
2 VT
上式表明, iD越大, gm愈大。
图5.2.3
解:首先假设管工作于饱和 区,运用下式
IDQ Kn VGSQ VT 2
求得 VGSQ 2.25V
则 计算
VS 2.25V
Rd
VDD VDQ I DQ
5 2.5 10k 0.25
计算是否满足饱和条件:
VDSQ VGSQ VT
确定分析正确与否。23
(3)静态工作点的确定
在饱和区内, B
区扩展到整个沟道,沟道完全被 夹断。这时即使有漏源电压,也
2
iD
I DSS 1
vGS VP
不会有漏极电流。此时的栅源电 压称为夹断电压(截止电压)1V2 P。
5.1.2 N沟道耗尽型MOS管 2、特性曲线
/V
在饱和 区内,

MOS场效应管

MOS场效应管
两个N区
N
N
P
G
P型基底 SiO2绝缘层
S
导电沟道
N沟道增强型
3
SG D
P
P
N
D G
S
P 沟道增强型
4
2、MOS管的工作原理
UGS=0时
UGS UDS
S GD
ID=0
对应截止区
N
N
P
D-S 间总有一
个反接的PN

5
UGS>0时
UGS UDS
S GD
UGS足够大时 (UGS>VGS(Th)) 感应出足够多电
画电路的交流等效电路如右图,这里采用的是MOS管的简化模型,可得:
AVv vo i gm vvggsR s DgmRD
46
二、有源电阻
ID

unCoxW 2L
(VGS
VGS
(
th )
)2
(1

VDS VA
)

unCoxW 2L
(VGS
VGS(th) )2 (1 VDS )

unCoxW 2L
予夹断曲线
40
四、主要参数:
1、夹断电压VP:
2、饱和漏极电流IDSS:
3、直流输入电阻RGS(DC):栅压除栅流
4、低频跨导gm:
gm viGDS|vDS常数
5、输出电阻rd: 6、最大漏极电流IDM:
rd viDDS|vGS常数
7、最大耗散功率PDM:
8、击穿电压:V(BR)DS、V(BR)GS
V GS
)2
( th )
0 . 25 (11 2 I D 5 ) 2
I

5MOS场效应管的特性

5MOS场效应管的特性
是一个非线性电容,随电位差的增大而减小。
14
5MOS场效应管的特性
• 随着Vgs的增大,排斥掉更多的空穴,耗尽层厚度 Xp增大,耗尽层上的电压降就增大,因而耗尽层 电容CSi就减小。耗尽层上的电压降的增大,实际 上就意味着Si表面电位势垒的下降,意味着Si表面 能级的下降。
• 一旦Si表面能级下降到P型衬底的费米能级,Si表 面的半导体呈中性。这时,在Si表面,电子浓度 与空穴浓度相等,成为本征半导体。
击穿区
0
Vds
10
5MOS场效应管的特性
MOS电容是一个相当复杂的电容,有多层介质: 在栅极电极下面有一层SiO2介质。SiO2下面是P型衬底,最后
是衬底电极,同衬底之间是欧姆接触。 MOS电容与外加电压有关。
1)当Vgs<0时,栅极上的负电荷吸引了P型衬底中的多数载流 子—空穴,使它们聚集在Si表面上。这些正电荷在数量上 与栅极上的负电荷相等,于是在Si表面和栅极之间,形成 了平板电容器,其容量为,
9
5MOS场效应管的特性
• •
在非饱和区 饱和区
IdsVdsCa1Vgsb1
Idsa2V gs V T2
Idstoo xx W LVgsV TV ds1 2V ds2
Ids 1 2tooxxW LVgsVT 2
(Ids 与 Vds无关) . MOSFET是平方律器件!
Ids
饱和区
线性区
5
5MOS场效应管的特性
• 当栅极不加电压或加负电压时,栅极下面的区域保持P型导 电类型,漏和源之间等效于一对背靠背的二极管,当漏源电 极之间加上电压时,除了PN结的漏电流之外,不会有更多 电流形成。
• 当栅极上的正电压不断升高时,P型区内的空穴被不断地排 斥到衬底方向。当栅极上的电压超过阈值电压VT,在栅极 下的P型区域内就形成电子分布,建立起反型层,即N型层, 把同为N型的源、漏扩散区连成一体,形成从漏极到源极的 导电沟道。这时,栅极电压所感应的电荷Q为,

MOS 场效应管的工作原理及特点

MOS 场效应管的工作原理及特点

MOS 场效应管的工作原理及特点场效应管是只有一种载流子参与导电,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)。

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)场效应管道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构,它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区,从N型区引出电极,一个是漏极D,一个是源极S。

在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。

P型半导体称为衬底(substrat),用符号B表示。

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(VGS(th) 称为开启电压),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,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。

MOS场效应管特性曲线及主要参数

MOS场效应管特性曲线及主要参数

12
Lec 05
华中科技大学电信系 张林
MOSFET是如何实现信号放大的?
与BJT类似,FET也有器件参数,选用时必须以此为依据
二、交流参数
iD
1. 输出电阻rds
rds
vDS iD
VG S
rds=
1 斜率
Q VGSQ
由 iD Kn (vGS VT )2 (1 vDS )

vDS
rds
[ λKn (vGS
vDS=vGS-VT(或 vGD=vGS-vDS=VT)
可变电阻区
3V
2 (非饱和区)
① 截止区
1.5
当vGS<VT时,导电沟道 1
尚 未 形 成 , iD = 0 , 为 截
止工作状态。
0.5
饱和区 2.5V
2V vGS=1.5V
截止区
0 2.5 5 7.5 10
vDS/V
2
Lec 05
华中科技大学电信系 张林
MOSFET是如何实现信号放大的?
其它类型的MOSFET —— N沟道耗尽型MOSFET
二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子,已存在导电沟道
可以在正或负的栅源电压下工作,而且基本上无栅流
s
g 掺杂后具有正 d
离子的绝缘层 二氧化硅
d
++++++++++
N+
N+
耗尽层 N 型沟道 P
衬底 g
B
s
B 衬底引线
特性方程 iD Kn (vGS VT )2 (非线性, =0)
可变电阻区工作条件 vGS >VT , vDS <(vGS-VT)
特性方程 iD 2Kn (vGS VT ) vDS

MOS管(新)

MOS管(新)

为受控于VGS的可变电阻 11
(3) 放大区 产生夹断后,VDS增大,ID不变的区域,VDS VGS - VT
VDSID不变 处于饱和区的场效应管相当于一个压控电流源
在预夹断临界条件下VDS =VGS - VT 由此得到饱和区的V-I特性表达式:
iD K n (v G S V T )2 K n V T 2 (v V G T S 1 )2 ID O (v V G T S 1 )2
结反向,所以不存在导电
沟道。
(a) VGS =0, ID =0
VGS必须大于0
管子才能工作。
最新课件
4
(b) 0<VGS< VT ( VT 称为开 启电压)
在Sio2介质中产生一个垂直于 导体表面的电场,排斥P区多 子空穴而吸引少子电子。 但 由于电场强度有限,吸引到 绝缘层的少子电子数量有限, 不足以形成沟道,将漏极和 源极沟通,所以不可能以形 成漏极电流ID。
这种在VGS =0时没有导电沟道,
依靠栅源电压的作用而形成感生
沟道的FET称为增强型FET
VGS >0g吸引电子反型层导电沟道
VGS 反型层变厚 VDS最新课件 ID
6
(2)漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用
(a)如果VGS>VT且固定为某一值, VGD=VGS-VDS VDS为0或较小时,
2、夹断电压VP :在VDS为一固定数值时,使 ID对应一微小电流 时的 |VGS | 值。(耗尽)
3、饱和漏极电流IDSS :在VGS = 0时, VDS > |VP |时的漏 极电流。(耗尽)
4、极间电容 :漏源电容CDS约为 0.1~1pF,栅源电容CGS和栅 漏极电容CGD约为1~3pF。
最新课件

MOS场效应管的特性ppt课件

定程度时才导通。 VT>0
12
阈值电压VT表达式
经过深入研究,影响VT的因素主要有四个: 材料的功函数之差
SiO2层中可移动的正离子的影响 氧化层中固定电荷的影响
界面势阱的影响
VTLeabharlann 2bpq Qd Cox
ms
q
Qm m
Cox
QF Cox
Qit (Us ) Cox
很多情况下,源极和衬底都接地 实际上,许多场合源极和衬底并不连接在
一起 源极不接地会影响
VT值,这称为体效应
25
体效应
某一CMOS工艺条件下阈值电压随源极-衬底电压变化曲线
26
温度
MOS的温度特性来源于沟道中载流子的迁 移率μ和阈值电压VT随温度的变化
载流子的迁移率μ随温度的变化的基本特征: T上升 μ下降
ox
tox
W L
(Vgs
VT

1 2
Vds
)Vds
ox
tox
W L
(Vgs
VT
)Vds

1 2
Vds
2

当Vgs-VT=Vds时,近漏端的栅极有效控制电压Vge
= Vgs-VT-Vds=0,感应电荷为0,沟道夹断,电流
不会增加,此时Ids为饱和电流。
9
MOS管饱和时
3.1 噪声 3.2 温度 3.3 体效应
§4. MOSFET尺寸按比例缩小 §5. MOSFET的二阶效应
3
5.1 MOSFET的结构和工作原理
集成电路中,有源元件有BJT、HBT、 PMOS、NMOS、MESFET和HEMT
鉴于当前大多数集成电路采用CMOS工 艺制造,掌握NMOS和PMOS两种元件 特性对设计集成电路具有重要意义

模拟电子技术第五章场效应管及其放大电路


况,称为预夹断。源区 而未夹断沟道部分为低阻,因
的自由电子在VDS电场力 的作用下,仍能沿着沟
此,VDS增加的部分基本上降落 在该夹断区内,而沟道中的电
道向漏端漂移,一旦到 场力基本不变,漂移电流基本
达预夹断区的边界处, 不变,所以,从漏端沟道出现
就能被预夹断区内的电 场力扫至漏区,形成漏
预夹断点开始, ID基本不随VDS
VDS = VD - VS =VDD-IDRD- VS
二、小信号模型
iD Kn vGS VT 2
Kn VGSQ vgs VT 2
漏极信号 电流
Kn VGSQ VT 2 2Kn VGSQ VT vgs Knvg2s
Kn
VGSQ
VT
2 gmvgs
K
nv
2 gs
IDQ id
3. 最大漏源电压V(BR)DS
指发生雪崩击穿时,漏极电流iD急剧上升时的vDS。与vGS有关。
4. 最大栅源电压 V(BR)GS
指PN结电流开始急剧增大时的vGS。
5.2 MOSFET放大电路
5.2.1 MOSFET放大电路
1. 直流偏置及静态工作点的计算 2. 小信号模型分析 3. MOSFET 三种基本放大电路比较
产生谐波或 非线性失真
λ= 0
λ≠ 0
共源极放大电路
例题5.2.4:
电路如图所示,设VDD=5V, Rd=3.9kΩ, VGS=2V, VT=1V, Kn=0.8mA/V2,λ=0.02V-1。试当管工作在饱和区时,试确定电路 的小信号电压增益。
例题5.2.5:
电路如图所示,设Rg1=150kΩ,Rg2=47kΩ,VT=1V,Kn=500μA/V2,λ=0, VDD=5V,-VSS=-5V, Rd=10kΩ, R=0.5kΩ, Rs=4kΩ。求电路的电压增益和 源电压增益、输入电阻和输出电阻。

场效应管的特性

根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,有3个极性,栅极,漏极,源极,它的特点是栅极的内阻极高,采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧,属于电压控制型器件--------------------------------------------------------------1.概念:场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管.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器件.特点:具有输入电阻高(100000000~1000000000Ω)、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,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.作用:场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.场效应管可以用作电子开关.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.2.场效应管的分类:场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种.按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。

场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N 沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类.见下图:3.场效应管的主要参数:Idss —饱和漏源电流.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流.Up —夹断电压.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压.Ut —开启电压.是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压.gM —跨导.是表示栅源电压UGS —对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值.gM 是衡量场效应管放大能力的重要参数.BVDS —漏源击穿电压.是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压.这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BVDS.PDSM —最大耗散功率,也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率.使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量.IDSM —最大漏源电流.是一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流.场效应管的工作电流不应超过IDSMCds---漏-源电容Cdu---漏-衬底电容Cgd---栅-源电容Cgs---漏-源电容Ciss---栅短路共源输入电容Coss---栅短路共源输出电容Crss---栅短路共源反向传输电容D---占空比(占空系数,外电路参数)di/dt---电流上升率(外电路参数)dv/dt---电压上升率(外电路参数)ID---漏极电流(直流)IDM---漏极脉冲电流ID(on)---通态漏极电流IDQ---静态漏极电流(射频功率管)IDS---漏源电流IDSM---最大漏源电流IDSS---栅-源短路时,漏极电流IDS(sat)---沟道饱和电流(漏源饱和电流)IG---栅极电流(直流)IGF---正向栅电流IGR---反向栅电流IGDO---源极开路时,截止栅电流IGSO---漏极开路时,截止栅电流IGM---栅极脉冲电流IGP---栅极峰值电流IF---二极管正向电流IGSS---漏极短路时截止栅电流IDSS1---对管第一管漏源饱和电流IDSS2---对管第二管漏源饱和电流Iu---衬底电流Ipr---电流脉冲峰值(外电路参数)gfs---正向跨导Gp---功率增益Gps---共源极中和高频功率增益GpG---共栅极中和高频功率增益GPD---共漏极中和高频功率增益ggd---栅漏电导gds---漏源电导K---失调电压温度系数Ku---传输系数L---负载电感(外电路参数)LD---漏极电感Ls---源极电感rDS---漏源电阻rDS(on)---漏源通态电阻rDS(of)---漏源断态电阻rGD---栅漏电阻rGS---栅源电阻Rg---栅极外接电阻(外电路参数)RL---负载电阻(外电路参数)R(th)jc---结壳热阻R(th)ja---结环热阻PD---漏极耗散功率PDM---漏极最大允许耗散功率PIN--输入功率POUT---输出功率PPK---脉冲功率峰值(外电路参数)to(on)---开通延迟时间td(off)---关断延迟时间ti---上升时间ton---开通时间toff---关断时间tf---下降时间trr---反向恢复时间Tj---结温Tjm---最大允许结温T a---环境温度Tc---管壳温度Tstg---贮成温度VDS---漏源电压(直流)VGS---栅源电压(直流)VGSF--正向栅源电压(直流)VGSR---反向栅源电压(直流)VDD---漏极(直流)电源电压(外电路参数)VGG---栅极(直流)电源电压(外电路参数)Vss---源极(直流)电源电压(外电路参数)VGS(th)---开启电压或阀电压V(BR)DSS---漏源击穿电压V(BR)GSS---漏源短路时栅源击穿电压VDS(on)---漏源通态电压VDS(sat)---漏源饱和电压VGD---栅漏电压(直流)Vsu---源衬底电压(直流)VDu---漏衬底电压(直流)VGu---栅衬底电压(直流)Zo---驱动源内阻η---漏极效率(射频功率管)Vn---噪声电压aID---漏极电流温度系数ards---漏源电阻温度系数4.结型场效应管的管脚识别:判定栅极G:将万用表拨至R×1k档,用万用表的负极任意接一电极,另一只表笔依次去接触其余的两个极,测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等,则负表笔所接触的为栅极,另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换,若两次测出的电阻都很大,则为N沟道;若两次测得的阻值都很小,则为P沟道.判定源极S、漏极D:在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S极与D极.用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.5.场效应管与晶体三极管的比较场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管.晶体三极管与场效应管工作原理完全不同,但是各极可以近似对应以便于理解和设计:晶体管:基极发射极集电极场效应管:栅极源极漏极要注意的是,晶体管设计发射极电位比基极电位低(约0.6V),场效应管源极电位比栅极电位高(约0.4V)。

场效应管的特点、参数及使用注意事项

场效应管的特点、参数及使用注意事项
1.场效应管的特点
场效应管是电压掌握型器件,它不向信号源索取电流,有很高的输入电阻,而且噪声小、热稳定性好,因此宜于做低噪声放大器,特殊是低功耗的特点使得在集成电路中大量采纳。

2.场效应管的主要参数
夹断电压U P :指当U DS 值肯定时,结型场效应管和耗尽型MOS 管的I D 减小到接近零时U GS 的值称为夹断电压。

开启电压U T :指当U DS 值肯定时,增加型MOS管开头消失I D 时的U GS 值称为开启电压。

跨导g m :指U DS 肯定时,漏极电流变化量Δ I D 与栅-源极电压变化量Δ U GS 之比。

最大耗散功率P CM :指管子正常工作条件下不能超过的最大可承受功率。

3.使用留意事项
(1)场效应管的栅极切不行悬空。

由于场效应管的输入电阻特别高,栅极上感应出的电荷不易泄放而产生高压,从而发生击穿损坏管子。

(2)存放时,应将绝缘栅型场效应管的三个极相互短路,以免受外电场作用而损坏管子,结型场效应管则可开路保存。

(3)焊接时,应先将场效应管的三个电极短路,并按源极、漏极、
栅极的先后挨次焊接。

烙铁要良好接地,并在焊接时切断电源。

(4)绝缘栅型场效应管不能用万用表检查质量好坏,结型场效应管则可以。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档