模擬電子技術(shù)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管.

1、第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管N基底基底 ：N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體PP兩邊是兩邊是P區(qū)區(qū)G(柵極柵極)S源極源極D漏極漏極結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管NPPG(柵極柵極)S源極源極D漏極漏極N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管DGSDGS第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PNNG(柵極柵極)S源極源極D漏極漏極P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管DGSDGS第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管一、一、 NN溝道溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管

2、的結(jié)構(gòu)和符號(hào)第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管2GS(off)GSDSSD)1 (UuIi時(shí)）當(dāng)0(GSGS(off) uU場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線測(cè)試電路溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PNNG(柵極柵極)S源極源極D漏極漏極P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管DGSDGS二、二、 P P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管UDS=0V時(shí)時(shí)PGSDUDSUG

3、SNNNNIDPN結(jié)反偏，結(jié)反偏，UGS越大則耗盡區(qū)越越大則耗盡區(qū)越寬，導(dǎo)電溝道越寬，導(dǎo)電溝道越窄。窄。第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V時(shí)時(shí)NNUGS越大耗盡區(qū)越寬，越大耗盡區(qū)越寬，溝道越窄，電阻越大。溝道越窄，電阻越大。但當(dāng)?shù)?dāng)UGS較小時(shí)，耗盡較小時(shí)，耗盡區(qū)寬度有限，存在導(dǎo)區(qū)寬度有限，存在導(dǎo)電溝道。電溝道。DS間相當(dāng)于間相當(dāng)于線性電阻。線性電阻。第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PGSDUDSUGSNNUDS=0時(shí)時(shí)UGS達(dá)到一定值時(shí)達(dá)到一定值時(shí)（夾斷電壓夾斷電壓UGS(off)）,耗盡區(qū)碰到一起，耗盡區(qū)碰到一起，DS間被夾斷，間被夾斷，這

4、時(shí)，這時(shí)，即使即使UDS 0V，漏極，漏極電流電流ID=0A。ID第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PGSDUDSUGSUGS0、UGD UGS(off)時(shí)耗盡區(qū)的形狀時(shí)耗盡區(qū)的形狀NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN結(jié)反壓越大結(jié)反壓越大ID第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管PGSDUDSUGSUGS UGS(off)且且UDS較大時(shí)較大時(shí)UGD UGS(off)時(shí)耗盡區(qū)的形狀時(shí)耗盡區(qū)的形狀NN溝道中仍是電阻溝道中仍是電阻特性，但是是非特性，但是是非線性電阻。線性電阻。ID第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管GSDUDSUGSUGS UGS(off) UGD= UGS(off)時(shí)時(shí)NN漏

5、端的溝道被夾斷，漏端的溝道被夾斷，稱(chēng)為稱(chēng)為預(yù)夾斷。預(yù)夾斷。UDS增大則被夾斷增大則被夾斷區(qū)向下延伸。區(qū)向下延伸。ID第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管GSDUDSUGSUGS UGS(off) UGD= UGS(off)時(shí)時(shí)NN此時(shí)，電流此時(shí)，電流ID由未由未被夾斷區(qū)域中的載被夾斷區(qū)域中的載流子形成，基本不流子形成，基本不隨隨UDS的增加而增的增加而增加，呈恒流特性。加，呈恒流特性。ID第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管UGS0IDIDSSUGS(off)飽和漏極電流飽和漏極電流夾斷電壓夾斷電壓轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線一定一定UDS下的下的ID-UGS曲線曲線第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管

6、場(chǎng)效應(yīng)三極管預(yù)夾斷曲線預(yù)夾斷曲線IDU DS2VUGS=0V1V3V4V5V可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)夾斷區(qū)夾斷區(qū)恒流區(qū)恒流區(qū)輸出特性曲線輸出特性曲線0第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的缺點(diǎn)：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的缺點(diǎn)：1. 柵源極間的電阻雖然可達(dá)柵源極間的電阻雖然可達(dá)107以上，但在以上，但在某些場(chǎng)合仍嫌不夠高。某些場(chǎng)合仍嫌不夠高。3. 柵源極間的柵源極間的PN結(jié)加正向電壓時(shí)，將出現(xiàn)結(jié)加正向電壓時(shí)，將出現(xiàn)較大的柵極電流。較大的柵極電流。絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管可以很好地解決這些問(wèn)題。絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管可以很好地解決這些問(wèn)題。2. 在高溫下，在高溫下，PN結(jié)的反向電流增大，柵源結(jié)的反向電流增大，柵源極

7、間的電阻會(huì)顯著下降。極間的電阻會(huì)顯著下降。第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管三、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管三、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管1.結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)PNNGSDP型基底型基底兩個(gè)兩個(gè)N區(qū)區(qū)SiO2絕緣層絕緣層導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道金屬鋁金屬鋁GSDN溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管N 溝道耗盡型溝道耗盡型PNNGSD預(yù)埋了導(dǎo)預(yù)埋了導(dǎo)電溝道電溝道 GSD第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管NPPGSDGSDP 溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管P 溝道耗盡型溝道耗盡型NPPGSDGSD預(yù)埋了導(dǎo)預(yù)埋了導(dǎo)電溝道電溝道 第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極

8、管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管2()GSDDOGS(th)uiIU第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管四、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)四、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管DSDmGSuigu常數(shù)第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管五、場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較五、場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較1.晶體管是流控元件晶體管是流控元件,場(chǎng)效應(yīng)管是壓控元件場(chǎng)效應(yīng)管是壓控元件,柵極不柵極不取電流，但放大倍數(shù)較低。取電流，但放大倍數(shù)較低。2.場(chǎng)效應(yīng)管是多子導(dǎo)電，單極型，溫度穩(wěn)定性好。場(chǎng)效應(yīng)管是多子導(dǎo)電，單極型，溫度穩(wěn)定性好。3.場(chǎng)