模拟电子技术第三章场效应三极管.ppt

*模拟电子技术第三章场效应三极管第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日场效应三极管中参与导电的只有一种极性的载流子（多数载流子），故称为单极型三极管。分类：结型场效应管绝缘栅场效应管增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道N沟道P沟道P沟道下页上页首页第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日一、结型场效应管1.结构N型沟道耗尽层gdsgdsP+P+N沟道结型场效应管的结构和符号栅极漏极源极下页上页首页第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日2.工作原理uGS=0uGS0uGS=UGS(off)⑴当uDS=0时，uGS对耗尽层和导电沟道的影响。ID=0ID=0下页上页首页N型沟道gdsP+P+N型沟道gdsP+P+gdsP+P+第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日沟道较宽，iD较大。iS=iDiDiSiDiSuGS=0，uGDUGS(off)uGS0，uGDUGS(off)⑵当uDS＞0时，uGS对耗尽层和iD的影响。NP+P+VGGVDDgdsNP+P+VDDgds沟道变窄，iD较小。下页上页首页第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日NP+P+iDiSVGGVDDP+P+iDiSVGGVDDuGS0，uGD=UGS(off)，uGS≤UGS(off)，uGDUGS(off)，iD≈0，导电沟道夹断。iD更小，导电沟道预夹断。下页上页首页第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日3.特性曲线⑴转移特性iD=f（uGS）|uDS=常数gdsmAVVIDVGGVDD场效应管特性曲线测试电路Ｎ沟道结型场效应管转移特性IDSSUGS(off)饱和漏极电流栅源间加反向电压uGS0利用场效应管输入电阻高的优点。uGS/ViD/mAO下页上页首页第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日⑵漏极特性iD=f（uDS）|uGS=常数预夹断轨迹可变电阻区恒流区击穿区|UGS(off)|8VIDSSuGS=0-4-2-6-8iD/mAuDS/VO|uDS-uGS|=|UGS(off)|可变电阻区：iD与uDS基本上呈线性关系，但不同的uGS其斜率不同。恒流区：又称饱和区，iD几乎与uDS无关，iD的值受uGS控制。N沟道结型场效应管的漏极特性击穿区：反向偏置的PN结被击穿，iD电流突然增大。夹断电压下页上页首页第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日二、绝缘栅场效应管1.N沟道增强型MOS场效应管⑴结构P型衬底N+N+BsgdSiO2铝P衬底杂质浓度较低，引出电极用B表示。N+两个区杂质浓度很高，分别引出源极和漏极。栅极与其他电极是绝缘的，通常衬底与源极在管子内部连接。sgdB下页上页首页第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日P型衬底N+sgdBN+开启电压，用uGS(th)表示⑵工作原理当uGS增大到一定值时，形成一个N型导电沟道。N型沟道uGSUGS(th)时形成导电沟道VGG导电沟道的形成假设uDS=0，同时uGS0靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层，若增大uGS，则耗尽层变宽。又称之为反型层导电沟道随uGS增大而增宽。下页上页首页第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日uDS对导电沟道的影响uGS为某一个大于UGS(th)的固定值，在漏极和源极之间加正电压，且uDSuGS-UGS(th)即uGD=uGS-uDSUGS(th)则有电流iD产生，iD使导电沟道发生变化。当uDS增大到uDS=uGS-UGS(th)即uGD=uGS-uDS=UGS(th)时，沟道被预夹断，iD饱和。P型衬底N+N+sgdBVGGN型沟道VDDuDS对导电沟道的影响下页上页首页第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日⑶特性曲线IDOUGS(th)2UGS(th)预夹断轨迹可变电阻区恒流区iD/mAuDS/VOuGS/ViD/mAO当uGS≥UGS(th)时下页