模拟电子技术1[1].4场效应管课件教案.ppt

1.4.3 场效应管的主要参数 1、直流参数 2、交流参数 3、极限参数 1、直流参数 JFET转移特性曲线 同MOS管一样，JFET的转移特性也可由输出特性转换得到(略)。 ID =0 时对应的VGS值? 夹断电压VGS（off） 。 VGS(off) ID/mA VGS /V 0 IDSS (N沟道JFET) ID/mA VGS /V 0 IDSS VGS(off) (P沟道JFET ) VGS=0 时对应的ID 值? 饱和漏电流IDSS。 各类FET管VDS、VGS极性比较 VDS极性与ID流向仅取决于沟道类型 VGS极性取决于工作方式及沟道类型 由于FET类型较多，单独记忆较困难，现将各类FET管VDS、VGS极性及ID流向归纳如下： N沟道FET：VDS 0，ID流入管子漏极。 P沟道FET：VDS 0，ID自管子漏极流出。 JFET管： VGS与VDS极性相反。 增强型：VGS 与VDS 极性相同。 耗尽型：VGS 取值任意。 MOSFET管 * 2 结型场效应管 1 MOS场效应管 场效应三极管 概 述 场效应管是另一种具有正向受控作用的半导体器件。它体积小、工艺简单，器件特性便于控制，是目前制造大规模集成电路的主要有源器件。 场效应管与三极管主要区别： 场效应管输入电阻远大于三极管输入电阻。 场效应管是单极型器件（三极管是双极型器件）。 场效应管分类： MOS场效应管 结型场效应管 1 MOS场效应管 P沟道（PMOS） N沟道（NMOS） P沟道（PMOS） N沟道（NMOS） MOSFET 增强型（EMOS） 耗尽型（DMOS） N沟道MOS管与P沟道MOS管工作原理相似，不同之处仅在于它们形成电流的载流子性质不同，因此导致加在各极上的电压极性相反。 N + N + P + P + P U S G D 1.1 增强型MOS场效应管 N沟道EMOSFET结构示意图 源极 漏极 衬底极 SiO2 绝缘层 金属栅极 P型硅 衬底 S G U D 电路符号 l 沟道长度 W 沟道宽度 N沟道EMOS管外部工作条件 VDS 0 (保证栅漏PN结反偏)。 U接电路最低电位或与S极相连(保证源衬PN结反偏)。 VGS 0 (形成导电沟道) P P + N + N + S G D U VDS - + - + VGS N沟道EMOS管工作原理 栅?衬之间相当于以SiO2为介质的平板电容器。 N沟道EMOSFET沟道形成原理 假设VDS =0，讨论VGS作用 P P + N + N + S G D U VDS =0 - + VGS 形成空间电荷区并与PN结相通（反型层） VGS? 排斥空穴，吸引电子，衬底表层负离子?、电子? VGS ? 开启电压VGS(th) 形成N型导电沟道 表面层 np VGS越大，反型层中n 越多，导电能力越强。 反型层 VDS对沟道的控制（假设VGS VGS(th) 且保持不变） VDS很小时 → VGD ?VGS 。此时W近似不变，即Ron不变。 由图 VGD = VGS - VDS 因此 VDS?→ID线性 ?。 若VDS ?→则VGD ? →近漏端沟道? → Ron增大。 此时 Ron ?→ID ?变慢。 P P + N + N + S G D U VDS - + VGS - + P P + N + N + S G D U VDS - + VGS - + 当VDS增加到使VGD ?=VGS(th)时 → A点出现预夹断 若VDS 继续?→A点左移→出现夹断区 此时 VAS =VAG +VGS =-VGS(th) +VGS （恒定） 若忽略沟道长度调制效应，则近似认为l 不变（即Ron不变）。 因此预夹断后： P P + N + N + S G D U VDS - + VGS - + A P P + N + N + S G D U VDS - + VGS - + A VDS ? →ID 基本维持不变。 若考虑沟道长度调制效应 则VDS ? →沟道长度l ? →沟道电阻Ron略?。 因此 VDS ? →ID略?。 由上述分析可描绘出ID随VDS 变化的关