4.1.4場(chǎng)效應(yīng)管 - 場(chǎng)效應(yīng)管-2

一、N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管1.結(jié)構(gòu)和符號(hào)

在一塊N型半導(dǎo)體的兩側(cè)制作兩個(gè)高摻雜的P區(qū)，形成兩個(gè)PN結(jié)夾著一個(gè)N型溝道的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)P區(qū)連在一起稱為柵極G，N型溝道的一端是漏極D，另一端是源極S。N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管沒有絕緣層，漏極、源極不斷開。只有耗盡型，沒有增強(qiáng)型。4.2.2結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管2.工作原理(1)uGS對(duì)iD的控制作用

耗盡層較窄，溝道較寬。PN結(jié)反偏，耗盡層向中間靠攏，溝道變窄。

溝道合攏，發(fā)生夾斷。uGS=0VuGS<0VuGS=UGS(off)(2)uDS對(duì)iD的影響

漏極處耗盡層變寬，溝道變窄，溝道呈楔形分布

漏極處出現(xiàn)夾斷區(qū)，發(fā)生預(yù)夾斷。

夾斷區(qū)向源極方向延長(zhǎng)，uDS的增大幾乎全部用于克服夾斷區(qū)電阻。uGD=uGS-uDS>UGS(off)可變電阻區(qū)uGD=uGS-uDS=UGS(off)uGD=uGS-uDS<UGS(off)預(yù)夾斷恒流區(qū)

3.特性曲線(1)輸出特性曲線(2)轉(zhuǎn)移特性曲線在恒流區(qū)時(shí)，有0uGS/V

iD/mA2-4-6-1234=-10VUDS表4.2.1場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線對(duì)比N溝道增強(qiáng)型MOSFETP溝道增強(qiáng)型MOSFETN溝道耗盡型MOSFETP溝道耗盡型MOSFET表4.2.1場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線對(duì)比N溝道JFETP溝道

JFET表4.2.1場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線對(duì)比4.2.3場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)和型號(hào)1.直流參數(shù)①開啟電壓UGS(th)(或UT)----開啟電壓是增強(qiáng)型MOS管的參數(shù)，柵源電壓小于開啟電壓的絕對(duì)值，場(chǎng)效應(yīng)管不導(dǎo)通。②夾斷電壓UGS(off)(或UP)----夾斷電壓是耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)，當(dāng)UGS=UGS(off)時(shí)，漏極電流為零。③飽和漏極電流IDSS----耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)UGS=0V時(shí)所對(duì)應(yīng)的漏極電流。④輸入電阻RGS----場(chǎng)效應(yīng)管柵源之間的電阻，對(duì)于結(jié)型場(chǎng)效管，反偏時(shí)RGS約大于107Ω，對(duì)于絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，RGS約是109～1015Ω。2.交流參數(shù)⑤低頻跨導(dǎo)gm----低頻跨導(dǎo)反映了柵壓對(duì)漏極電流的控制作用。gm可以在轉(zhuǎn)移特性曲線上求取，單位是mS(毫西門子)⑥極間電容----場(chǎng)效應(yīng)晶體管的三個(gè)電極之間存在電容。一般Cgs和Cgd約為1~3pF，Cds約為0.1~1pF。耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管3.極限參數(shù)⑦最大漏極電流IDM----場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)的漏極電流的上限值。⑧擊穿電壓U(BR)GS----結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管柵源之間所加的反向電壓使PN結(jié)擊穿的電壓值，或絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的柵極絕緣層擊穿的電壓值。⑩最大漏極功耗PDM----最大漏極功耗可由PDM=UDSID決定，與雙極型晶體管的PCM相當(dāng)。⑨擊穿電壓U(BR)DS----場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入恒流區(qū)，uds的增加使

iD驟然增加的漏源電壓值。4.場(chǎng)效應(yīng)管的型號(hào)

第一種命名方法是與雙極型晶體管相同，第三位字母J代表結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，O代表絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。第二位字母代表材料，D是P型硅N溝道；C是N型硅P溝道。例如3DJ6D是結(jié)型N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，3DO6C是絕緣柵型N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

第二種命名方法是CS××#，CS代表場(chǎng)效應(yīng)管，××以數(shù)字代表型號(hào)的序號(hào)，#用字母代表同一型號(hào)中的不同規(guī)格。例如CS14A、CS45G等。

場(chǎng)效應(yīng)晶體管的型號(hào),現(xiàn)行有兩種命名方法。表4.2.2雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管性能對(duì)比晶體管類型項(xiàng)目雙極型晶體管(BJT)場(chǎng)效應(yīng)管(FET)結(jié)構(gòu)NPN型PNP型結(jié)型：N溝道,P溝道絕緣柵增強(qiáng)型：N溝道,P溝道絕緣柵耗盡型：N溝道,P溝道電極使用C、E電極不能互換使用D、S可以互換使用載流子多子、少子多子輸入量電流電壓控制電流控制電流源CCCS(β)電壓控制電流源VCCS(gm)噪聲系數(shù)較大較小熱穩(wěn)定性差