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交流输出电阻rd 交流输出电阻rd rd是输出特性曲线在 vDS=VDSQ点的斜率的倒数，反映了漏源电压对漏极电流的影响。在饱和区，iD基本不变，rd很大(几十～几百千欧) 最大漏源电压V(BR)DS 栅极与沟道间的PN结发生反向击穿的vDS值。 V(BR)DS＝vGS-VBR (c) 极限参数 最大栅源电压V(BR)GS 栅极与沟道间的PN结发生反向击穿的vGS值。 V(BR)GS＝vDS+VBR (c) 极限参数 最大耗散功率PDM PDM＝vDSiD (c) 极限参数 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET (Metal－Oxide-Semiconductor type Field Effect Transistor)，简称MOS管，是利用半导体表面的电场效应进行工作的，又称表面场效应器件。由于MOS管的栅极与沟道绝缘，它又称绝缘栅型场效应管IGFET ( Insulated Gate type Field Effect Transistor)。 MOS管有N沟道和P沟道之分，每一类沟道又有增强型和耗尽型之分。 所谓增强型是指vGS＝0时，不存在导电沟道，没有iD电流； 所谓耗尽型是指vGS＝0时，存在导电沟道，有iD电流； 1. N沟道增强型MOSFET (1) 结构 (2) 工作原理 N沟道增强型MOSFET正常工作时，g极与s极加正压(vGS0)，d极与s极也加正压(vDS0)，而且s极一般均和衬底B连在一起。 在绝缘层中形成的强电场吸引P型衬底中的电子，使其在靠近表面处形成N型薄层，称反型层，由于它是栅极正电压感应产生的，又称感生沟道。 vGS0 、vDS =0时： 10V 0V 0V 0V 反型层(感生沟道)构成了电子的导电通道。反型层的厚薄(对应沟道电阻的低和高)受vGS控制。 vGS0 、vDS =0时： 10V 0V 0V 0V 外加一定的正向vDS，开始出现漏极电流iD的栅源电压vGS，称为开启电压VT 。 由于 vGS＝0时，管子中没有iD电流，故称其为增强型MOS管。 vGS=0时，没有感生沟道，两个PN结背靠背，无论vDS为正为负，均没有iD电 流产生。 导电的载流子为自由电子，故称为N沟道MOS管 vGS ?VT 、vDS 0时： 10V 0V 6V 0V 由于MOS管的栅极与沟道绝缘，它又称绝缘栅型场效应管IGFET ( Insulated Gate type Field Effect Transistor) 若vDS较小，漏极电流iD随vDS的上升接近线性增加； vGS ?VT 、vDS 0时： 10V 0V 6V 0V 当vDS增大到一定数值，感生沟道在靠近漏端被夹断(此时vDS= vGS-VT) A 10V 0V 10V 0V 此后vDS继续上升，夹断区不断向源端延伸，iD趋于饱和。 A 10V 0V 10V 0V 如果vDS过大会导致漏端PN结反向击穿，iD急剧上升。 A 10V 0V 10V 0V (3) 特性曲线 2. N沟道耗尽型MOSFET 由于事先在SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子，所以当vGS=0时，这些正离子已经感应出反型层，在漏源之间形成了导电沟道。于是只要有漏源电压，就有漏极电流存在。 耗尽型MOS管的特点： 栅源电压为正、为负或为零均能工作，且基本无栅极电流。 2. N沟道耗尽型MOSFET 总结和比较 课本173～175页的表4.3.1：各种场效应管的特性比较 1. FET的分类 2. 如何给FET提供正确极性的直流电压 3. 如何由特性曲线判断管型 例题 示意图1 示意图2 4. 如何由特性曲线确定VP(VT)、IDSS 5. FET和BJT的比较 FET栅极电流小，输入电阻大；BJT输入端PN结正偏，输入电流大，输入电阻小。 FET是电压控制器件，BJT是电流控制器件 FET中导电载流子只有一种(单极型器件)，而BJT中同时存在两种(双极型器件)，所以FET有较好的温度稳定性、抗辐射性和低噪声性能。 FET放大电路的放大倍数低， BJT放大电路的放大倍数高。 FET使用时d极、s极可以互换；而BJT的c极、e极不可以互换。 FET制造工艺简单，芯片占用面积小，更适于在集成电路中使用。 MOS管栅极绝缘且绝缘层很薄，所以较小的感生电压能产生很高的电场，易使绝缘层击穿。为保护管子，存放MOS管时应将各电极短接；焊接时电烙铁应有良好的地接触(或断电焊接)，并注意对交流电场的屏蔽。 场效应管