场效应管
常用场效应管参数大全
常用场效应管参数大全场效应管（MOSFET）是一种常用的电子器件，广泛应用于各种电路中。
了解场效应管的参数对于正确选用和应用场效应管非常重要。
下面是一些常用的场效应管参数的介绍：1.电荷参数：- 输入电容（Ciss）：指在恒定的源极电压下，栅源电压从0V变化到开启电压时，输入的电荷。
一般情况下，输入电容越小，开关速度越快。
- 输出电容（Coss）：指在恒定的栅源电压下，漏源电压从0V变化到开启电压时，可以作用在漏极电容上的输出电荷。
输出电容越小，开关性能越好。
2.静态电流参数：-偏置电流（IDSS）：指在恒定的栅源电压下，漏源电压为零时，漏极的电流。
偏置电流越大，MOSFET的放大能力越强。
- 截止电流（ID(off)）：指在恒定的栅极电压下，当漏极开路时，导通电流的下限。
3.动态电流参数：- 开关时间（ton和toff）：指从栅源电压达到开启电压到漏源电压达到截止电压的时间。
开关时间越短，场效应管的开关速度越快。
- 开关过渡时间（tr和tf）：指从栅源电压从10%到90%或90%到10%的转换时间。
开关过渡时间越短，场效应管的切换速度越快。
4.饱和区电流参数：- 饱和漏源电流（ID(on)）：指在恒定的栅极电压下，当漏极电压达到饱和时，漏极的电流。
- 饱和压降（VDSat）：指在饱和状态下，漏极电压和源极电压之间的电压降。
5.开关特性参数：- 截止电压（VGS(off)）：指在恒定的源极电压下，栅源电压为零时，漏源电压的电压降。
- 开启电压（VGS(th)）：指在恒定的源极电压下，漏源电压达到截止电压时的栅源电压。
6.热特性参数：-热阻（θJA）：指导热回路中的芯片与环境之间的热阻，表示芯片散热的能力。
- 最大结温（TJmax）：指芯片能够承受的最高结温。
超过最大结温可能会损坏场效应管。
以上是一些常用的场效应管参数的介绍。
了解这些参数可以帮助我们选择和应用场效应管。
在实际应用中，我们通常根据具体的需求和电路要求来选择合适的场效应管，以保证电路性能的稳定和高效。
场效应管的基础知识
场效应管的基础知识：
场效应管（Field Effect Transistor，FET）是一种利用电场效应来控制半导体器件中的电流流动的半导体器件。
以下是场效应管的基础知识：
1.工作原理：场效应管利用电场效应原理，通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间
的电流。
当栅极电压为零时，源极和漏极之间没有电流。
当栅极电压不为零时，电场效应使得半导体内的电子聚集在沟道的一侧，形成导电沟道，从而使得源极和漏极之间有电流流动。
2.结构：场效应管的结构包括源极（Source）、漏极（Drain）、栅极（Gate）三个电
极。
源极和漏极之间是半导体材料，称为沟道。
栅极位于源极和漏极之间，通过控制栅极电压来控制沟道的通断。
3.类型：场效应管有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道场效应管的源极和漏极之间是
N型半导体，P沟道场效应管的源极和漏极之间是P型半导体。
4.特性曲线：场效应管的特性曲线包括转移特性曲线和输出特性曲线。
转移特性曲线
表示栅极电压对漏极电流的影响，输出特性曲线表示漏极电流与漏极电压之间的关系。
5.应用：场效应管广泛应用于电子设备中，如放大器、振荡器、开关等。
由于场效应
管具有体积小、重量轻、寿命长等优点，因此在便携式设备、移动通信等领域得到广泛应用。
场效应管
一、复习引入三极管是电流控制型器件，使用时信号源必须提供一定的电流，因此输入电阻较低，一般在几百～几千欧左右。
场效应管是一种由输入电压控制其输出电流大小的半导体器件，所以是电压控制型器件；使用时不需要信号源提供电流，因此输入电阻很高（最高可达1015Ω），这是场效应最突出的优点；此外，还具有噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗低优点，因此得到了广泛的应用。
按结构的不同，场效应管可分为绝缘栅型场效管（IGFET）和结型场效应管（JFET）两大类，它们都只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故又称为单极型三极管。
二、新授（一）N沟道增强型绝缘栅场效应管MOSFET1．结构和符号图1（a）是N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构示意图，它以一块掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底，利用扩散工艺在P型衬底上面的左右两侧制成两个高掺杂的N 区，并用金属铝在两个N区分别引出电极，分别作为源极s和漏极d ；然后在P型硅片表面覆盖一层很薄的二氧化硅（SiO2）绝缘层，在漏源极之间的绝缘层上再喷一层金属铝作为栅极g，另外在衬底引出衬底引线B（它通常在管内与源极s相连接）。
可见这种管子的栅极与源极、漏极是绝缘的，故称绝缘栅场效应管。
这种管子由金属、氧化物和半导体制成，故称为MOSFET，简称MOS管。
不难理解，P沟道增强型MOS管是在抵掺杂的N型硅片的衬底上扩散两个高掺杂的P区而制成。
（a）N沟道结构示意图（b） N沟道符号（c）P沟道符号图1 N沟道增强型MOS管的结构与符号图1 (b)、(c)分别为N沟道、P沟道增强型MOS管的电路符号。
2．工作原理与特性曲线以N沟道增强型MOS管为例讨论其工作原理。
（1）工作原理工作时，N沟道增强型MOS管的栅源电压u GS和漏源电压u DS均为正向电压。
当u GS=0时，漏极与源极之间无导电沟道，是两个背靠的PN结，故即使加上u DS，也无漏极电流，i D=0，如图2(a)当u GS>0且u DS较小时，在u GS作用下，在栅极下面的二氧化硅层中产生了指向P型衬底，且垂直于衬底的电场，这个电场排斥靠近二氧化硅层的P型衬底中的空穴（多子），同时吸引P型衬底中的电子（少子）向二氧化硅层方向运动。
场效应管介绍
场效应管原理场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。
有N沟道器件和P沟道器件。
有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。
IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET）。
1.1 1.1.1MOS场效应管MOS场效应管有增强型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS）两大类，每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。
场效应管有三个电极：D(Drain) 称为漏极，相当双极型三极管的集电极；G(Gate) 称为栅极，相当于双极型三极管的基极；S(Source) 称为源极，相当于双极型三极管的发射极。
增强型MOS(EMOS)场效应管一、工作原理1．沟道形成原理当VGS=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。
当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层。
耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以形成沟道，所以仍然不足以形成漏极电流ID。
进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（VGS(th) 称为开启电压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。
如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。
在栅极下方形成的导电沟1线性电子电路教案道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversion layer）。
随着VGS的继续增加，ID将不断增加。
什么是场效应管
什么是场效应管场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种用于电子设备中的半导体器件。
场效应管利用静电场控制电流流动，其工作原理与晶体管相似。
本文将介绍场效应管的定义、工作原理、类型以及应用领域。
定义：场效应管是一种三极管，由栅极（Gate）、源极（Source）和漏极（Drain）组成。
其中，栅极是控制电流的电极，源极是电流进入管子的电极，漏极是电流从管子流出的电极。
工作原理：场效应管的工作原理基于氧化物半导体场效应。
在FET内部，栅极和基底之间存在一层绝缘氧化物。
当栅极上施加电压时，电压在绝缘氧化物上产生电场，控制了栅极和基底之间的电流。
根据电压的极性和大小，场效应管可以分为两种类型：1. N沟道型场效应管（N-channel FET）：N沟道型FET的基底为P型半导体，漏极和源极之间存在一个N型的沟道。
当栅极电压为正值时，电场将吸引阳极中电子，导致电子从源极流向漏极，形成电流。
2. P沟道型场效应管（P-channel FET）：P沟道型FET的基底为N型半导体，漏极和源极之间存在一个P型的沟道。
当栅极电压为负值时，电场将吸引阴极中的空穴，导致空穴从源极流向漏极，形成电流。
应用领域：场效应管在电子设备中有广泛的应用，包括：1. 放大器：场效应管可以作为放大器，放大小信号电压或电流，用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关：场效应管可以作为开关，控制电流的通断。
例如，在数字逻辑电路中，场效应管可用于构建数字逻辑门电路。
3. 电源稳定器：场效应管可用于构建电源稳定器，保持电源输出的稳定性，用于电子设备的供电。
4. 数模转换器：场效应管可以将模拟信号转换为数字信号，用于模数转换器中的采样和保持电路。
总结：场效应管是一种重要的半导体器件，通过控制电场实现电流控制。
它具有放大器、开关、电源稳定器等多种应用，广泛用于电子设备和电路中。
了解场效应管的工作原理和应用，有助于理解电子技术中的基本原理和电路设计。
场效应管
MOS管分为四种类型：N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和 P沟道增强型管。
MOS管的特点
输入阻抗高、栅源电压可正可负、耐高温、易 集成。
N沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构与符号 增强型的特点
1. 工作原理
绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”
的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的
一、结型场效应管(JFET)
1 结构与工作原理 （1）构成 结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道结型场效应管的结构示意图
结型场效应管的符号
(a)N沟道管
(b) P沟道管
（2）工作原理 N· JFET的结构及符号
在同一块N型半导体上制作两 个高掺杂的P区，并将它们连 接在一起，引出的电极称为栅 极G，N型半导体的两端引出 两个电极，一个称为漏极D， 一个称为源极S。P区与N区交 界面形成耗尽层，漏极和源极 间的非耗尽层区域称为导电沟 道。
直流输入电阻 RGS ：其等于栅源电压与栅极电流之比，结型管的 RGS 大于10^7 欧，而MOS管的大于10^9欧。
二、交流参数
1. 低频跨导 gm 用以描述栅源之间的电压 UGS 对漏极电流 ID 的控 制作用。 ΔI D gm ΔU GS U DS 常数 单位：ID 毫安(mA)；UGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS)
绝缘栅
B端为衬底，与源极短接在一起。
N沟道耗尽型MOS管的结构与符号
（2）N沟道的形成 N沟道的形成与外电场对N沟道的影响 控制原理分四种情况讨论：
① uGS 0时，来源于外电场UGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加， 由于静电感应，N沟道中的电子随之作同等数量的增加，沟道变宽，沟道电阻减 小，漏电流成指数规律的增加。
场效应管(建议看)
0V –1V –2V uGS = – 3 V
uDS
IDSS
可 变 电 阻 区
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
恒 流 区
击 穿 区
i D gm U GS
夹断电压
夹断区（截止区）
夹断电压为负
∴栅源电压越负，电流iD越小。
①夹断区： i D 0 UGS<UGS(off) ②可变电阻区(预夹断轨迹左边区域）：
之间的函数关系，即
iD f (uGS ) |U DS 常数
N沟道结型场效应管UGS=0时，存在导电沟道，电流最大；
栅源之间加负向电压UGS＜0直至沟道消失，电流为零。
UGS=0V -1V -2V -3V 夹断电压
U GS ( off ) 0
栅源电压越负，电流越小 恒流区条件：
U GS U GS (off )
3、特性曲线与电流方程
转移特性 输出特性曲线
N沟道增强型MOS管在UGS=0时，无导电沟道，电流为零。
UGS加正向电压至开启电压后，电流随UGS的增大而增大。
VDS 为正的
6V 5V 4V 3V 开启电压
U GS ( th ) 0
栅源电压越正，电流越大 恒流区条件：
U GS U GS (th )
增强型N沟道
耗尽型N沟道
增强型P沟道 耗尽型P沟道
说明：
1、栅极用短线和沟道隔开，表示绝缘栅； 2、箭头：由P区指向N区； 3、虚线：增强型MOS管； 实线：耗尽型MOS管。
二、N沟道增强型MOS管的工作原理
在通常情况下，源极一般都与衬底相连，即UBS=0。 为保证N沟道增强型MOS管正常工作，应保证： ① UGS=0时，漏源之间是两只背向的PN结，不管UDS 极性 如何，其中总有一个PN结反偏，所以不存在导电 沟道。UGS必须大于0（UGS>0）管子才能工作。 ②漏极对源极的电压UDS必须为正值(UDS>0)。这样在漏 极电压作用下，源区电子沿导电沟道行进到漏区，产 生自漏极流向源极的电流。
六种场效应管
六种场效应管场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种非常重要的电子器件，它能够通过控制输入电场来调节输出电流。
场效应管分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和JFET（结型场效应管）两大类，每类中又分为增强型和耗尽型。
第一种场效应管是N沟道增强型MOSFET（N-Channel Enhanced MOSFET）。
N沟道增强型MOSFET是一种双极性器件，其栅极和漏极之间的电场控制输出电流。
当栅极电压为正值时，它吸引正极性的载流子，导致漏极电流增加。
N沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用，如放大器和开关电路。
第二种场效应管是N沟道耗尽型MOSFET（N-Channel Depletion MOSFET）。
N沟道耗尽型MOSFET的工作原理与N沟道增强型MOSFET类似，但是它的栅极电压为0伏时有输出漏极电流，因此被称为耗尽型。
N沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如电压参考电路和电流源。
第三种场效应管是P沟道增强型MOSFET（P-Channel Enhanced MOSFET）。
P沟道增强型MOSFET与N沟道增强型MOSFET原理相同，但是它使用了P型半导体材料。
当栅极电压为负值时，它吸引负极性的载流子，导致漏极电流增加。
P沟道增强型MOSFET通常用于低功率应用和负电压电路。
第四种场效应管是P沟道耗尽型MOSFET（P-Channel Depletion MOSFET）。
P沟道耗尽型MOSFET与P沟道增强型MOSFET原理相同，只是栅极电压为0伏时有输出漏极电流。
P沟道耗尽型MOSFET通常用于特定应用，如负电压参考电路和负电流源。
第五种场效应管是结型场效应管（Junction Field-Effect Transistor，简称JFET）。
JFET是一种单极性器件，通过控制栅源电压来调节输出电流。
JFET分为N沟道和P沟道两种类型，其工作原理均基于P-N结的特性。
场效应管基本资料
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108W～109W）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。
而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。
见下图。
二、场效应晶体管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
三、场效应管的参数1、IDSS —饱和漏源电流。
六种场效应管
六种场效应管一、结型场效应管结型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变二氧化硅（SiO2）层中电荷分布来实现对漏极电流的控制。
它的工作特点是在工作过程中不需要很大的功耗，并且具有良好的噪声特性。
在电子设备中，结型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
二、绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在二氧化硅（SiO2）绝缘层上覆盖金属薄膜来实现对源极和漏极之间的控制。
由于没有栅极氧化层与半导体之间的电容，因此其输入电阻非常高，并且具有低噪声特性。
在电子设备中，绝缘栅型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
三、MOS型场效应管MOS型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在金属-氧化物-半导体（MOS）结构上施加电压来改变电荷分布实现对漏极电流的控制。
它的优点是输入电阻高、驱动电流小、功耗低、易于集成等。
在电子设备中，MOS型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。
四、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的单极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
五、高电子饱和迁移率型场效应管高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的双极场效应管。
它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
六、结型双极型场效应管结型双极型场效应管是一种双极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变半导体内部的电子和空穴浓度实现对漏极电流的控制。
它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。
同时，它还具有较好的噪声特性和稳定性，适用于各种复杂的电子设备中。
场效应管
U GS 2 I D I DSS (1 ) UP
偏置电路
外加偏置电路
R1和R2提供一个固定栅压
R2 UG ED R1 R 2 R2 E D -I R D S R1 R 2
正常工作
UGS = UG-US
注：要求UG>US，才能提供一个正偏压，增强型管子才能
三种基本放大电路
当UDS增加到UGDUT时， 此时预夹断区域加长，伸向S极。 UDS增加的
部分基本降落在随之加长的夹断沟道上， ID基本
趋于不变。 动画3-3
耗尽型MOS场效应管
N沟道耗尽型MOS场效应管结构
耗尽型MOS管存在 原始导电沟道
+++++++
耗尽型MOS管
1 gm
微变参数
5. 极间电容
主要的极间电容有：
Cgs—栅极与源极间电容 Cgd —栅极与漏极间电容
Cgb —栅极与衬底间电容
Csd —源极与漏极间电容 Csb —源极与衬底间电容 Cdb —漏极与衬底间电容
场效应管的微变等效电路
低频微变等效电路
由输出特性： ID=f(UGS,UDS)
Δ ID Δ ID Δ ID Δ I DU g0Δ U GS g dsΔ UΔ U GS 0Δ U DS Δ DS mΔ U GS Δ U GS Δ U DS DS
结型场效应管
结型场效应管（JFET)的特性曲线
与MOS的特性曲线基本相同，只不过MOS的栅压可正可负，而结型场效 应三极管的栅压只能是P沟道的为正或N沟道的为负。 转移特性曲线 输出特性曲线
UP
结 型 场 效 应 管
N 沟 道 耗 尽 型
场效应管详解
场效应管详解一、场效应管的基本概念场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种三极管，由栅极、漏极和源极三个电极组成。
栅极与漏极之间通过电场控制漏极和源极之间的电流。
二、场效应管的工作原理场效应管的工作原理基于电场控制电流的效应。
当栅极施加一定电压时，在栅极和漏极之间形成了一个电场，这个电场控制着漏极和源极之间的电流。
通过调节栅极电压，可以改变漏极和源极之间的电流，实现对电流的控制。
三、场效应管的分类根据不同的控制机构，场效应管可以分为三种类型：MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应管）、JFET（结型场效应管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。
MOSFET是最常见的一种场效应管。
四、场效应管的特点和优势1. 高输入阻抗：场效应管的栅极是绝缘层，因此栅极和源极之间的电流极小，使得场效应管具有很高的输入阻抗。
2. 低噪声：由于高输入阻抗的特性，场效应管的噪声很低。
3. 低功耗：场效应管的控制电流很小，从而使得其功耗较低。
4. 快速开关速度：场效应管的开关速度较快，适合高频应用。
五、场效应管的应用领域场效应管广泛应用于各种电子设备中，包括放大器、开关电路、调节电路、振荡器等。
在电子行业中，场效应管已经成为一种重要的电子元件。
六、场效应管的优化和发展随着科技的不断进步，场效应管也在不断优化和发展。
目前，一些新型的场效应管已经出现，如高电压场效应管、功率场效应管等，以满足不同领域对场效应管的需求。
场效应管作为一种重要的电子元件，具有较高的输入阻抗、低噪声、低功耗和快速开关速度等特点，广泛应用于各种电子设备中。
随着科技的不断发展，场效应管的优化和发展也在不断进行，使其能更好地满足不同领域的需求。
场效应管的研究和应用将继续推动电子技术的发展，为人们的生活带来更多便利和创新。
场效应管(MOS管)知识介绍
场效应管(MOS管)知识介绍6.1场效应管英文缩写：FET(Field-effect transistor)6.2 场效应管分类：结型场效应管和绝缘栅型场效应管6.3 场效应管电路符号：结型场效应管S SN沟道 P沟道6.4场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极)D D D DGG G G 绝缘栅型场效应管增强型 S 耗尽型N沟道 P沟道 N沟道 P沟道注：场效应管属于电压控制型元件，又利用多子导电故称单极型元件，且具有输入电阻高，噪声小，功耗低，无二次击穿现象等优点。
6.5场效应晶体管的优点：具有较高输入电阻高、输入电流低于零，几乎不要向信号源吸取电流，在在基极注入电流的大小，直接影响集电极电流的大小，利用输出电流控制输出电源的半导体。
6.6场效应管与晶体管的比较（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。
（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。
（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管6.7 场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RX1K档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极, 场效应管应无反应,即表针回零位置不动.此时应可判断出场效应管为好管.将万用表的量程选择在RX1K档,分别测量场效应管三个管脚之间的电阻阻值,若某脚与其他两脚之间的电阻值均为无穷大时,并且再交换表笔后仍为无穷大时,则此脚为G 极,其它两脚为S极和D极.然后再用万用表测量S极和D极之间的电阻值一次,交换表笔后再测量一次,其中阻值较小的一次,黑表笔接的是S极,红表笔接的是D极.。
场效应管详解课件
SUMMAR Y
03
场效应管的应用
在数字电路中的应用
总结词
场效应管在数字电路中主要用作开关控制，具有低导通电阻、高速开关特性和 低静态功耗等优点。
详细描述
在数字电路中，场效应管常用于逻辑门电路、触发器、寄存器等数字逻辑电路 中，作为开关元件控制信号的通断。由于其低导通电阻和高开关速度，场效应 管能够实现高速、低功耗的数字逻辑功能。
噪声系数
场效应管在工作过程中产生的噪声与输入 信号的比值，表示场效应管的噪声水平。 噪声系数越低，信号质量越好。
失真系数
场效应管在工作过程中产生的非线性失真 与输入信号的比值，表示场效应管的失真 水平。失真系数越低，信号质量越好。
极限参数
01
02
03
04
最大漏极电流
场效应管能够承受的最大漏极 电流。超过该电流值可能会损
焊接操作
在焊接场效应管时应使用适当的焊接温度和时间，避免过热或时间 过长导致性能下降或损坏。
电源开关
在开关电源时应先关闭电源开关，避免瞬间电流过大对场效应管造 成损坏。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
场效应管的发展趋势与 展望
当前发展状况
场效应管在电子设备 中广泛应用，如放大 器、振荡器、开关等 。
的能量损耗和电磁干扰，提高电源的整体性能。
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04
场效应管的检测与代换
检测方法
1 2 3
判断电极
通过测量电极间的电阻来判断场效应管的电极， 通常G极与D极之间的电阻较小，S极与D极之间 的电阻较大。
六种场效应管
六种场效应管场效应管，也称为放大管或开关管，是一种电子元件，常用于放大电路和开关电路中。
根据N沟道场效应管（N-channel）和P沟道场效应管（P-channel）的不同，可以将场效应管分为两类。
下文将详细介绍这六种场效应管的特点和应用。
1. N沟道增强型场效应管（N-channel Enhancement-mode MOSFET）N沟道增强型场效应管是一种常见的场效应管，其通道内没有形成倒转层，需要加正压才能导通。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗以及较高的放大能力。
N沟道增强型场效应管广泛应用于放大电路、开关电路、数字电路、感应器等。
2. P沟道增强型场效应管（P-channel Enhancement-mode MOSFET）P沟道增强型场效应管与N沟道增强型场效应管相似，但其通道内由P型材料构成，需要加负压才能导通。
P沟道增强型场效应管广泛应用于自动控制系统、电源管理、信号处理等领域。
3. N沟道耗尽型场效应管（N-channel Depletion-mode MOSFET）N沟道耗尽型场效应管是一种通道内部已经形成倒转层的场效应管，其导通状态是默认状态，需要施加负压才能阻断导通。
N沟道耗尽型场效应管常用于模拟电路、功率放大器、电源稳压器等领域。
4. P沟道耗尽型场效应管（P-channel Depletion-mode MOSFET）P沟道耗尽型场效应管与N沟道耗尽型场效应管类似，但其导通状态是默认阻断状态，需要施加正压才能导通。
P沟道耗尽型场效应管广泛应用于低电平开关、电源管理、信号选择等场合。
5. 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor，IGBT）绝缘栅双极晶体管是一种结合了MOSFET和双极晶体管特点的高压功率半导体器件。
IGBT具有高输入阻抗、低导通压降、高电流放大倍数等特点，在电力电子领域被广泛应用于变频器、电机驱动、逆变器等高压高功率设备中。
场效应管讲解
导电沟道
2021/6/24
N沟道增强型
D
S
4
SG D
N
N
P
予埋了导 电沟道
2021/6/24
D G
S
N 沟道耗尽型
5
SG D
P
P
N
D
G S
P 沟道增强型
2021/6/24
6
SG D
P
P
N
予埋了导 电沟道
2021/6/24
D
G S
P 沟道耗尽型
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二、MOS管的工作原理
1. 开启沟道
VGS控制沟道宽窄 增强型MOS管
vDS=0V时 vDS
21
vDS=0V时 但当vGS较小时，耗尽
vGS越大耗尽区越宽， 沟道越窄，电阻越大。
D
iD区电宽沟度 道有 。限 DS，间存相在当导于 线性电阻。
N
vDS
G NP NP
vGS
2021/6/24
S
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VGS达到一定值时 （夹断电压VP）,耗 尽区碰到一起，DS
间被夹断，这时，即
（1）MOS管有四种基本类型；
（2）增强型的MOS管的vGS必须超过一定的值以使沟 道形成；
耗尽型的MOS管使形成沟道的vGS可正可负； （3）MOS管的输入阻抗特别高
（4）衡量场效应管的放大能力用跨导 单位：ms
gm
I D VGS
VDS
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gm 2Kn (vGS VT ) (5.1.18)
C2
C1
+
vi
Rg
-
iD
+
vGS -
R
CS
第二章-场效应管
（4）击穿区 当UDS增大到一定 程度时，iD骤然增大，
晶体管将被击穿。
2. 转移特性曲线 iD f (uGS ) u DS C
iD /mA
I DSS
5
4 3 2
iD
为保证场效 应管正常工作， PN 结 必 须 加 反 向偏置电压
式中：
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GSoff
i D几乎不变
D G
P
P UDS
UGS
S
uGD<UGSoff（预夹断后）
图3 UDS对导电沟道的影响 若uDS继续增大， 则uGD<UGSoff，耗尽层闭合部分(即夹断区)将 加长。 UDS的增大部分几乎全部降落在夹断区，沟道两端的压降几 乎不变，使得iD几乎不变，表现出iD的恒流特性。
3. uGD<uGSoff时，uGS对漏极电流iD的影响（转移特性曲线）
耗尽型： uGS =0 时，有沟道
1. 在uGS=0时，就存在导电沟道（称原始导电沟道）。
2. uGS>=0 uDS>0时，iD>0，且uGS↑→iD↑；
3. uGS减小为负值时，iD↓； 当uGS=UGSoff时，iD=0，管子进入截止状态。
iD
iD / mA ＋6 V 4 3 UG S＝＋ 3 V 0V －3V
在uGD<uGSoff的情况下，当uDS为一常量时，对应于确 定的uGS，就有确定的iD。此时，可以通过改变uGS来控制 iD的大小。由于漏极电流iD受栅-源电压uGS的控制，故称 场效应管为电压控制元件。
三、 结型场效应管的特性曲线
1. 输出特性曲线
i D / mA
iD f (u DS ) uGS C
场效应管知识点
场效应管知识点场效应管是一种半导体器件，也是现代电子技术中非常重要的一部分。
它具有电压控制特性，可以用来放大信号、开关电路等。
下面将对场效应管的知识点进行介绍。
一、场效应管的基本结构场效应管由源极、栅极和漏极组成。
源极和漏极之间通过一个P型或N型的半导体区域相隔，这个区域被称为沟道。
栅极则位于沟道的上方，通过栅极电压的变化来控制沟道中的电流。
二、场效应管的工作原理场效应管的工作原理主要是基于栅极电压与漏极电流之间的关系。
当栅极电压为零时，沟道中的电流几乎为零，处于截止状态；当栅极电压增大时，沟道中的电流随之增加，处于放大状态。
三、场效应管的类型场效应管根据沟道的类型可以分为两种类型：N沟道型和P沟道型。
N沟道型场效应管的沟道为N型半导体，P沟道型场效应管的沟道为P型半导体。
根据栅极结构的不同，场效应管又可以分为增强型和耗尽型两种。
四、场效应管的工作方式场效应管的工作方式主要有三种：共源极、共栅极和共漏极。
共源极方式是将信号加在栅极上，通过源极来输出信号；共栅极方式是将信号加在漏极上，通过栅极来输出信号；共漏极方式是将信号加在源极上，通过漏极来输出信号。
不同的工作方式适用于不同的应用场景。
五、场效应管的特点和优势场效应管具有以下特点和优势：1. 高输入阻抗：由于栅极与沟道之间没有电流流过，所以场效应管的输入阻抗非常高，可以减小对信号源的影响。
2. 低输出阻抗：场效应管的输出阻抗较低，可以提供较大的输出电流。
3. 低功耗：由于场效应管的工作电流较小，所以功耗也相对较低。
4. 快速开关速度：场效应管的开关速度较快，适用于高频率的应用。
5. 可靠性高：场效应管的结构简单，制造工艺成熟，具有较高的可靠性。
六、场效应管的应用领域场效应管在电子技术中有广泛的应用，主要包括以下几个领域：1. 放大器：场效应管可以作为放大器来放大信号，用于音频放大、射频放大等应用。
2. 开关电路：由于场效应管具有快速开关速度和低功耗的特点，可以用于开关电路中，如电源开关、光电开关等。
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输出特性
iD f (uDS ) U GS 常量
IDSS g-s电压控 制d-s的等 效电阻
可 变 电 阻 区 恒 流 区
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
iD几乎仅决 定于uGS
ΔiD
击
穿 区
低频跨导：
gm iD uGS
U DS 常量
夹断区（截止区）
夹断电压
(a) vGS=0, vDS=0时
iD趋于饱和
(b) vGS=0, vDS<│VP│时
iD饱和
JFET
(c) vGS=0, vDS=│VP│时
(d) vGS=0, vDS>│VP│时
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综上分析可 知： （a） JFET沟道中只有一种类型的多数载流子参 与导电，所以场效应管也称为单极型三极管； （b） JFET 栅极与沟道间的PN结是反向偏置的， 因此输入电阻很高； （c） JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制； （d）预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断
uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS＞0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS＜0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？
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各种场效应管的符号及特性
符 号 N沟道 JFET (耗尽型) 转移特性 输出特性
P沟道 JFET (耗尽型)
N沟道
MOSFET
(增强型)
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第九讲 场效应管
一、 场效应管
二.
三.
绝缘栅型场效应管
场效应管的分类
一、场效应管（以N沟道为例）
场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d）， 对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、 可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、极
开启 电压
uGS 在恒流区时，iD I DO ( 1) 2 U GS(th) 式中I DO为uGS 2U GS(th)时的iD
2)耗尽型MOS管
夹断 电压
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三. 场效应管的分类 工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
N沟道 (uGS＜0，uDS＞0) 结型 P沟道 (uGS＞0，uDS＜0) N沟道 (uGS＞0，uDS＞0) 场效应管 增强型 P沟道 (uGS＜0，uDS＜0) 绝缘栅型 N沟道 (uGS 极性任意， uDS＞0) 耗尽型 P沟道 (u 极性任意， u ＜0) GS DS
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双极型和场效应型三极管的比较【续】
双极型三极管 放大系数 功 耗 工作速度 放大倍数 求Q点 β 较FET大 快 高 IBQ，ICQ，VCEQ 单极型场效应管 gm 小 慢 低 VGS，ID，VDS
动态分析时二者相同，都用小信号模型法，但 要区别使用它们的小信号模型。
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影音辅助教学
• 结型场效应管原理
end
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耗尽型MOS管
小到一定 值才夹断 uGS=0时就存在 导电沟道 加正离子
耗尽型MOS管在 uGS＞0、 uGS ＜0、 uGS ＝0时均可导 通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在 uGS＞0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。
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MOS管的特性
1)增强型MOS管
• vDS很小时(即预夹断前)，ID与vDS成正比，呈纯阻性 • 预夹断时，当vDS到一定程度，ID=IDSS(最大饱和电流) • vDS继续增加，ID不变 • vDS再增加，当vDS＝V(BR)DS时击穿， ID↑↑
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iD=0
iD迅速增大
图 示 ： 改 变 vDS 时 导 电 沟 道 的 变 化
uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大
。
VDD的增大，几乎全部用来克服沟道 的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD 几乎仅仅决定于uGS。
场效应管工作在恒流区的条件是什么？
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总结工作情况 ① ID受输入电压vGS的控制，其iG≈0，输入电 阻很大； ② 其导电特性是由多子决定的，故其热噪声很 小，受环境温度影响很小； ③ ID受漏源电压vDS的影响
不同型号的管子UGS（off）、IDSS 将不同。
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二. 绝缘栅型场效应管
增强型管
大到一定 值才开启
高掺杂 耗尽层
空穴
衬底 SiO2绝缘层 反型层
uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当 反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。
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导电 沟道
源极
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栅-源电压对导电沟道宽度的控制 作用
UGS（off）
沟道最宽
沟道变窄
沟道消失 称为夹断
uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必 须加负电压？
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漏-源电压对漏极电流的影响
uGD>UGS（off） uGD＝UGS（off） 预夹断
uGD<UGS（off）
后，iD趋于饱和。
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转移特性
iD f (uGS ) U DS 常量
场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uDS＜UGS（off）。
漏极饱 和电流
夹断 电压
在恒流区时 uGS 2 iD I DSS (1 ) U GS(off)
为什么必须用转移特性 描述uGS对iD的控制作用？
各种场效应管的符号及特性
符 号 N沟道
MOSFET
转移特性
输出特性
(耗尽型)
P沟道
MOSFET
(增强型)
P沟道
MOSFET
(耗尽型)
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双极型和场效应型三极管的比较
双极型三极管 载流子 输入量 控制 输入电阻 热噪声 静电影响 制造工艺 多子扩散少子漂移 电流输入 电流控制电流源 几十到几千欧 较大 不受静电影响 不宜大规模集成 单极型场效应管 少子漂移 电压输入 电压控制电流源 几兆欧以上 较小 易受静电影响 适宜大规模和超大 规模集成
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
uGD＝UGS（th）, iD随uDS的增 预夹断 大而增大，可 变电阻区 uGS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻
iD几乎仅仅 受控于uGS，恒 流区
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？
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