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可变电阻区 夹断区 结型场效应管的特性比较 增强型MOS管特性比较 耗尽型MOSFET的特性比较 双极型三极管与场效应三极管的比较 场效应三极管的型号 几种常用场效应三极管的主要参数 1、直流偏置及静态工作点的计算： (2) 分压式自偏压电路 低频模型 高频模型 3、小信号模型分析法： 其中：rgs、rds都很大 2、工作原理 P N N G S D UDS UGS UGS=0时 D-S 间相当于两个反接的PN结 ID=0 对应截止区 P N N G S D UDS UGS UGS0时 UGS足够大时（UGSVT）感应出足够多电子，这里出现以电子导电为主的N型导电沟道。 感应出电子 VT称为阈值电压 UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。 P N N G S D UDS UGS P N N G S D UDS UGS 当UDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。 当UDS较大时，靠近D区的导电沟道变窄。 P N N G S D UDS UGS 夹断后，即使UDS 继续增加，ID仍呈恒流特性。 ID UDS增加，UGD=VT 时，靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断。 3、V-I特性曲线及大信号特性方程 （1）转移特性曲线： 0 iD vGS VT FET是电压控制器件，iD=f(vGS)|vDS=常数 转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压 对漏极电流的控制作用。 gm 的量纲为mA/V，所以 gm也称为跨导。跨导的定义式如下 gm=?ID/?VGS? VDS=const (单位mS) ID=f(VGS)?VDS=const （2）输出特性曲线 iD v DS 0 vGS0 恒流区（饱和区） 可变电阻区 截止区 预夹断临界点轨迹 vDS=vGS-VT 三个区： ①截止区： vGSVT：iD=0 ②可变电阻区： vDS≤vGS-VT：iD可近似表示为： ③饱和区： vGS≥VT 且vDS≥vGS-VT：iD不随vDS变化。 μn是反型层的电子迁移率， Cox 是栅极与衬底间氧化层单位面积电容。 N 沟道耗尽型 P N N G S D 预埋了导电沟道 G S D 5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 特性曲线： 耗尽型的MOS管vGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。 转移特性曲线 0 iD vGS VP IDSS 输出特性曲线 vGS=0 vGS0 vGS0 饱和区 可变电阻区 截止区 iD v DS 0 预夹断临界点轨迹 vDS=vGS-VT 饱和区内： 因为在vGS=0， 且vDS≥vGS-VP时 故在饱和区内： 5.1.3 P沟道MOSFET N P P G S D G S D 一、P 沟道增强型： iD -v DS 0 vGS0 0 iD vGS VT 绝缘栅场效应管 N 沟 道 增 强 型 P 沟 道 增 强 型 二、P 沟道耗尽型 N P P G S D G S D 预埋了导电沟道 绝缘栅场效应管 N 沟 道 耗 尽 型 P 沟 道 耗 尽 型 绝缘栅 增强 型 N 沟 道 P 沟 道 绝缘栅耗 尽 型 N 沟 道 P 沟 道 5.1.4 沟道长短调制效应 在理想情况下，当MOSFET饱和时，iD与vDS无关， 而实际上，vDS对沟道长度L有调制作用，从而对iD时有影响。考虑了其影响，iD 的公式要修正为： 1、夹断电压VP或开启电压VT ： 2、饱和漏极电流IDSS: 3、直流输入电阻RGS（DC）：栅压除栅流 5.1.5 MOSFET的主要参数： 一、直流参数： 1、最大漏极电流IDM: 2、最大耗散功率PDM: 3、击穿电压：V（BR）DS、V（BR）GS 二、交流参数： 1、低频跨导gm: 2、输出电阻rd: 三、极限参数： 详见p210表5.1.1 §5.4 砷化镓金属-半导体场效应管（略） 用GaAs代替Si，器件转换速度快 见p237表5.5.1 使用时：1）一般D、S可以互换 2）谨防击穿 与三极管比较：1）场效应管的D、G、S相当于C、B、E 2）场效应管是电压控制器件，栅流基本为0。 3）场效应管利用多子导电，故受外界影响小。 §5.5 各种放大器件电路性能比较 适宜大规模和超大规模集成 不易大规模集成 集成工艺 N沟道 P沟道 耗尽型： N沟道 P沟道 增强型： N沟道 P沟道 绝缘栅 场效应三极管 双极型三极管 结型 NPN型、 PNP型 结构与分类 D与S有的型号可倒置使用 C与E一般不可倒置使用 使用 多子漂