模擬電子技術(shù)項(xiàng)目化教程（第2版）課件 2.18 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管

認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管主講：李華場(chǎng)效應(yīng)管FET(FieldEffectTransistor)類型：結(jié)型JFET(JunctionFieldEffectTransistor)絕緣柵型IGFET(InsulatedGateFET)特點(diǎn)：1.單極性器件(一種載流子導(dǎo)電)2.輸入電阻高(107

1015

，IGFET可高達(dá)1015

)3.工藝簡(jiǎn)單、易集成、功耗小、體積小、成本低認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管1.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與類型兩個(gè)PN結(jié)夾著一個(gè)N型溝道。三個(gè)電極：g：柵極d：漏極s：源極認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（a）N溝道JFET（b）P溝道JFET2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例1）柵源電壓uGS對(duì)溝道及iD的控制作用在柵源間加負(fù)電壓uGS

，令uDS=0①當(dāng)uGS=0時(shí)，導(dǎo)電溝道最寬，電阻最小，iD最大。②當(dāng)│uGS│↑時(shí)，導(dǎo)電溝道變窄，電阻增大，iD減小。③當(dāng)│uGS│↑到一定值UGS(off)時(shí)，導(dǎo)電溝道會(huì)完全合攏，iD很小，忽略不計(jì)。認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(c)(b)(a)型場(chǎng)效應(yīng)管利用uGS產(chǎn)生的電場(chǎng)變化改變導(dǎo)電溝道的電阻的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)漏極電流iD的控制。2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例2）漏源電壓uDS對(duì)溝道及iD的影響在漏源間加電壓uDS

，令uGS=0①當(dāng)uDS=0時(shí)，iD=0

③當(dāng)uDS↑，使uGD=uGS-

uDS=UGS(off)時(shí)，預(yù)夾斷認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(a)(b)(c)②uDS↑→iD↑→溝道變窄④uDS再↑，預(yù)夾斷點(diǎn)下移2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理——以N溝道為例2）漏源電壓uDS對(duì)溝道及iD的影響通過uGS控制iD的大小，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制型器件，其工作狀態(tài)可概括如下。（1）當(dāng)uGS<UGS(off)時(shí)，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管截止，iD=0。（2）當(dāng)uGD=uGS-uDS>UGS(off)時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的uGS，漏極和源極之間可等效成不同阻值電阻。（3）當(dāng)uGD=uGS-uDS=UGS(off)時(shí)，導(dǎo)電溝道出現(xiàn)預(yù)夾斷。（4）當(dāng)uGD=uGS-uDS<UGS(off)時(shí)，iD幾乎僅僅由uGS決定，而與uDS無關(guān)，此時(shí)可以把iD看成受uGS控制的受控電流源。認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管3.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性1）輸出特性曲線：iD=f（uDS）│uGS=常數(shù)認(rèn)識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管uGS=0VuGS=-1V可變電阻區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)恒流區(qū)輸出特性曲線分為四個(gè)區(qū)：（a）可變電阻區(qū)（預(yù)夾斷前)

△iD=gm△uGS（放大原理）

（b）恒流區(qū)（預(yù)夾斷后)（c）夾斷區(qū)（截止區(qū)）

（d）擊穿區(qū)3.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性