场效应管基础

3. 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 (uGS 极性任意， uDS＜0)
（2）漏-源电压对漏极电流的影响
uGD>UGS（off） uGD＝UGS（off） 预夹断
uGD<UGS（off）
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？
问题：uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？
只有uGS＞0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 只有uGS＜0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn
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2. 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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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？
U DS 常量
夹断区（截止区）
夹断电压
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
1. 增强型管
大到一定 值才开启
高掺杂
衬底
空穴
耗尽层
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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3. MOS管的特性
1)增强型MOS管
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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一、结型场效应管（以N沟道为例）
1. 结构
符号 结构示意图 栅极 漏极
导电 沟道
源极
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2. 工作原理
（1）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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3. 特性
（1）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uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off）
漏极饱 和电流
uDS＞uGS U GS(off)
在恒流区时 uGS 2 iD I DSS (1 ) U GS(off)
场效应管基础
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场效应管
一、结型Βιβλιοθήκη Baidu效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类
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单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作
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、饱和区。
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夹断 电压
（2）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 击 穿 区
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
iD几乎仅决 定于uGS
ΔiD
低频跨导：
gm iD uGS