场效应管介绍

合集下载

常用场效应管参数大全

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。

常用场效应管及晶体管参数

常用场效应管及晶体管参数

常用场效应管及晶体管参数场效应管(FET)和晶体管(BJT)是现代电子设备中广泛使用的两种主要的电子器件。

他们在放大、开关和电路控制等方面起着重要作用。

下面将详细介绍常用场效应管和晶体管的参数。

一、场效应管(FET)的参数1. 空载传导(Idss):空载传导是指当栅极-源电压为零时的最大漏极-源极电流。

这个参数表示了当栅极完全封闭时,通过FET的最大电流。

2. 门源截止电压(VGS(off)):当栅极-源电压为零时,FET将完全关闭,不传导漏极电流。

这个参数可以用来确定FET的静态工作点。

3. 饱和电压(VDS(sat)):饱和电压是指,在给定的栅极-源极电压和栅极电压下,漏极-源极电流达到饱和状态时的漏极-源极电压。

在这个电压下,FET可以传导最大电流。

4. 输入电容(Ciss):输入电容是指当栅极电压变化时,所需的输入电荷的数量,单位为法拉。

这个参数表示了栅极电压对FET的效果。

5. 输出电导(Drain-to-Source On-Resistance,RDS(on)):输出电导是指当FET完全开启时,漏极-源极电阻的值。

值越小,FET的效果越好。

二、晶体管(BJT)的参数1. 最大集电极电流(Ic(max)):最大集电极电流是指晶体管能够承受的最大电流值。

超过这个电流值会导致晶体管损坏。

2. 饱和电流(Ic(sat)):饱和电流是指当基极电流大到一定程度时,集电极-发射极电流稳定在最大值的状态。

此时,晶体管工作在饱和区,可以作为开关使用。

3. 直流增益(DC Current Gain,hFE):直流增益是指当基极电流增大时,集电极电流相对于基极电流的放大倍数。

该参数用来描述晶体管的放大能力。

4. 射极漏电流(Iceo):射极漏电流是指当基极电流为零时,集电极-发射极间的非控制电流。

此时,晶体管处于关闭状态。

5. 输入电容(Cbe):输入电容是指当基极电压变化时,所需的输入电荷的数量。

这个参数表示了基极电压对晶体管的效果。

场效应管

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。

简述场效应管的主要参数

简述场效应管的主要参数

简述场效应管的主要参数
场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种基于半导体物理学原理的集成电路器件,是晶体管的一种。

它是一种通过电子在半导体材料表面电场的作用下进行移动来调节电流的器件。

FET具有高输入阻抗、低噪声、低功耗、高可靠性等特点,因此在许多计算机、通信和电子设备中得到了广泛的应用。

FET的主要参数包括:
1. 栅极电压(Gate-to-Channel voltage):栅极电压是控制电流流动的关键参数,它决定了FET的导电性能。

通常,栅极电压越高,FET的导电性能越好,但也会使其功耗增加。

2. 漏极电压(Channel-to-Source voltage):漏极电压是FET的输入电压,它决定了FET的放大倍数。

FET具有输入电阻大、非线性低等特点,因此漏极电压较低时,FET的放大倍数较高。

3. 漏极电流(Channel-to-Source电流):漏极电流是FET的放大倍数和输出能力的重要参数。

当漏极电压较低时,FET的电流较小,因此输出能力较弱;当漏极电压较高时,FET的电流较大,因此输出能力增强。

4. 工作频率:FET的工作频率取决于栅极和漏极之间的电阻和栅极电压。

FET的电阻较大,因此其工作频率较高。

5. 功率:FET的功率取决于栅极和漏极之间的电流和工作频率。

FET的功率较小,因此在小型设备中应用广泛。

除了以上主要参数外,FET还有其他参数,如栅极材料、漏极材料、极化方向等。

这些参数的选择会影响到FET的性能和应用。

此外,FET还具有可编程、反向输入等特点,因此广泛应用于控制和调节电路中。

场效应管知识讲解

场效应管知识讲解
第九讲:场效应管
场效应管也是一种常用的半导体器件,他是利用电场效应来控制 电流的,其实也就是 通过电压来改变电流和三极管的不同之处是 三极管是通过电流来改变电流,而场效应管是通过电压来改变电流.
2
Байду номын сангаас
• 场效应管通常在模拟电路中作为放大元件使用,在数 字电路中作为开关元件使用,场效应管和三极管相比有 一些不同的特点:输入电阻非常高,可达到10的3次方 到10的7此方兆欧左右,噪声系数低,耐辐射能力强, 热稳定性好等。
8
• 假如场效应管的UGS=OV时,场效应管存在导电沟道,则 属于耗尽型。假如场效应管工作在放大状态时,则N沟 道耗尽型场效应管的栅极G的电压小于源极S的电压, 就像PNP三极管的偏压一样。而P沟道耗尽型的场效应 管栅极G的电压大于源极S的电压,就想NPN三极管的 偏压一样。
• 假如场效应管UGS大于0V时才有导电沟道,则属于增 强型,假如场效应管工作在放大状态下,则N沟道增强 型场效应管的栅极G的电压大于源极S的电压,就像 NPN三极管的偏压一样。而P沟道增强型场效应管的栅 极G电压小于源极S的电压,就像PNP三极管的偏压一 样。
• 根据结构和工作原理的不同,可分为两大类,结型场 效应管和绝缘栅型场效应管。
• 结型场效应管又分为P沟道和N沟道类,结型场 效应管 只有耗尽型。
4
• 绝缘栅型管也叫MOS管它分为P沟道和N沟道两种,其 中每种又分为增强型和耗尽型两类。
• 增强型 就是UGS=0V时漏源极之间没有导电沟道,只 有当UGS>0V时(N沟道)或者UGS<OV时(P沟道)才可能出 现导电沟道.
• 无论场效应管属于那一种类型,它的漏极与源极之间 都有一个导电沟道。
6

场效应管的基础知识

场效应管的基础知识

场效应管的基础学问英文名称:MOSFET (简写:MOS )中文名称:功率场效应晶体管(简称:场效应管)场效应晶体管简称场效应管,它是由半导体材料构成的。

与一般双极型相比,场效应管具有许多特点。

场效应管是一种单极型半导体(内部只有一种载流子一多子)分四类:N沟通增加型;P沟通增加型;N沟通耗尽型;P沟通耗尽型。

增加型MOS管的特性曲线场效应管有四个电极,栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。

这样,场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种压控电流源器件,即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。

1、转移特性曲线:应留意:①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。

②当VGS很小时,ID基本为零,管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化,VTN称为开启电压,约为2V0③无论是在VGS2、输出特性曲线:输出特性是在给顶VGS的条件下,ID与VDS之间的关系。

可分三个区域。

①夹断区:VGS②可变电阻区:VGS>VTN且VDS值较小。

VGS值越大,则曲线越陡,D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。

③恒流区:VGS>VTN且VDS值较大。

这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。

3、MOS管开关条件和特点:管型状态,N-MOS , P-MOS特点截止VTN , RDS特别大,相当与开关断开导通VGS2VTN , VGS<VTN , RON很小,相当于开关闭合4、MOS场效应管的主要参数①直流参数a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时,增加型NMOS管通道。

b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。

高值②极限参数最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS最大允许耗散功率PDSM5、场效应的电极判别用RxlK挡,将黑表笔接管子的一个电极,用红表笔分别接此外两个电极,如两次测得的结果阻值都很小,则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极,而且是N型沟场效应管。

场效应管h20r1203 阻值

场效应管h20r1203 阻值

场效应管H20R1203是一种MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)器件,具有较低的导通电阻和较高的开关速度。

它在电子、通信、汽车电子和工业控制等领域具有广泛的应用。

1. 普通场效应管介绍场效应管是一种半导体器件,可用作放大、开关和稳压器件。

它由栅极、漏极和源极组成,通过控制栅极电压来调节漏极和源极之间的电流。

场效应管分为增强型和耗尽型两种,其中增强型场效应管是最常用的一种,具有导通电阻低和开关速度快的特点。

2. H20R1203特性介绍H20R1203是一款N沟道增强型场效应管,具有较小的漏极-源极导通电阻和较大的漏极-源极电流。

其主要特性包括:- 高耐压:在额定工作温度下,H20R1203具有较高的漏极-源极耐压,适用于各种工业和汽车电子设备。

- 低导通电阻:H20R1203漏极-源极之间的导通电阻很小,能够在较小的栅极电压下实现较大的漏极-源极电流。

- 快开关速度:H20R1203具有快速的开关特性,响应速度快,适用于高频开关电路。

3. H20R1203在电子领域的应用H20R1203在电子设备中被广泛应用,主要包括:- 电源管理:H20R1203可用作低压开关、DC-DC转换器和充电电路中的开关元件,能够实现高效稳定的电源管理。

- 驱动器:H20R1203可用作电机驱动器、灯驱动器和变频器等设备中的开关管,用于控制电机和灯的开关和速度。

- 信号放大:H20R1203可以作为信号放大电路中的开关管,用于放大和控制信号的传输和放大。

4. H20R1203在通信领域的应用H20R1203在通信设备中也有重要应用,例如:- 通信基站:H20R1203可用作通信基站的功率放大器,用于放大无线信号以扩大通信覆盖范围。

- 通信终端:H20R1203可用作无线路由器、光纤通信设备和通信终端中的开关管,用于控制通信信号的传输和处理。

5. H20R1203在汽车领域的应用在汽车电子系统中,H20R1203可应用于以下方面:- 车载电源管理:H20R1203可用作汽车电子系统中的开关管,用于驱动汽车电动机、转向系统、灯光系统和电子设备。

场效应管的特点、参数及使用注意事项

场效应管的特点、参数及使用注意事项

场效应管的特点、参数及使用注意事项
1.场效应管的特点
场效应管是电压掌握型器件,它不向信号源索取电流,有很高的输入电阻,而且噪声小、热稳定性好,因此宜于做低噪声放大器,特殊是低功耗的特点使得在集成电路中大量采纳。

2.场效应管的主要参数
夹断电压U P :指当U DS 值肯定时,结型场效应管和耗尽型MOS 管的I D 减小到接近零时U GS 的值称为夹断电压。

开启电压U T :指当U DS 值肯定时,增加型MOS管开头消失I D 时的U GS 值称为开启电压。

跨导g m :指U DS 肯定时,漏极电流变化量Δ I D 与栅-源极电压变化量Δ U GS 之比。

最大耗散功率P CM :指管子正常工作条件下不能超过的最大可承受功率。

3.使用留意事项
(1)场效应管的栅极切不行悬空。

由于场效应管的输入电阻特别高,栅极上感应出的电荷不易泄放而产生高压,从而发生击穿损坏管子。

(2)存放时,应将绝缘栅型场效应管的三个极相互短路,以免受外电场作用而损坏管子,结型场效应管则可开路保存。

(3)焊接时,应先将场效应管的三个电极短路,并按源极、漏极、
栅极的先后挨次焊接。

烙铁要良好接地,并在焊接时切断电源。

(4)绝缘栅型场效应管不能用万用表检查质量好坏,结型场效应管则可以。

常用场效应管参数及代换

常用场效应管参数及代换

常用场效应管参数及代换场效应管是一种常用的电子器件,常用于放大、开关和稳压等电路中。

场效应管的参数包括管子类型、三极管参数、特性参数等。

本文将介绍常用场效应管的参数及其代换关系。

1.场效应管的类型场效应管分为两种类型:N 沟道型(N-Channel)和 P 沟道型(P-Channel)。

N 沟道型的导电介质是负载,而 P 沟道型则是正载。

2.场效应管的三极管参数(1)漏源电流(ID):场效应管导通时的电流。

(2)漏源电压(VD):场效应管导通时的电压。

(3)栅极电压(VG):用于控制场效应管导通和截止的电压。

(4)漏极电压(VDS):场效应管导通时的漏极电压。

(5)栅源电压(VGS):场效应管导通时的栅源电压。

3.场效应管的特性参数(1)漏源电流增益(gm):当栅源电压变化时,漏源电流的变化率。

(2)输出电导(gds):当栅源电压变化时,输出端漏源电流的变化率。

(3)输出电导增益(gm/gds):输出电导与漏源电流的比值,表示场效应管的放大性能。

(4)输入电阻(Rin):场效应管的输入端电阻,用于表示对输入信号的接受能力。

(5)输出电阻(Rout):场效应管的输出端电阻,用于表示对输出信号的驱动能力。

(6)跨导电导增益(gm/rd):跨导电导与输出电阻的比值,表示场效应管的放大性能。

(7)截止电压(VGSoff):当栅源电压较低时,导通电流减小到很小的值。

4.场效应管的代换场效应管的代换常用于简化电路分析和设计。

常用的场效应管代换模型有三种:电流源代换、跨导电源代换和电阻代换。

(1)电流源代换:当场效应管工作在饱和区时,可以将电流源与场效应管并联,电流源的电流值等于场效应管漏源电流(ID),电压值等于场效应管的漏源电压(VD)。

(2)跨导电源代换:当场效应管工作在正常放大区时,可以将跨导电源与场效应管串联,跨导电源的电流值等于场效应管输电导(gm),电压值等于场效应管的栅源电压(VGS)。

(3)电阻代换:当输入电阻(Rin)和输出电阻(Rout)较大时,可以用电阻代替场效应管。

场效应管和mos管用途

场效应管和mos管用途

场效应管和mos管用途场效应管和MOS管都是一种用于电子器件中的晶体管类型。

它们具有不同的结构和工作原理,因此在不同的应用领域有着不同的用途。

场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种基于电场调控导电的晶体管。

它包括三个电极:源极(Source)、栅极(Gate)和漏极(Drain)。

栅极与源极之间通过绝缘层隔开,形成一个可以控制漏极电流的电场。

场效应管的导电主要是通过控制栅极电压和电场来改变栅极-漏极之间的电阻,从而控制漏极电流。

场效应管的用途如下:1. 放大器:场效应管可以作为放大器使用,放大小信号电压或电流。

它具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点,适用于放大弱信号,如音频放大器、射频放大器等。

2. 开关:场效应管可以用作开关,控制高电压或大电流的通断。

它具有快速响应和低驱动电流的特点,适用于高频开关电路、电源开关等。

3. 数字逻辑电路:场效应管可以用于构建数字逻辑电路,实现逻辑门和存储器的功能。

通过控制栅极电压来改变导通状态,实现逻辑运算和存储功能。

MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor,简称MOSFET)是一种场效应管的特殊类型。

它的栅极是由金属、氧化物和半导体组成的结构。

MOS管与普通场效应管相比具有更高的性能和更广泛的应用。

MOS管的用途如下:1. 集成电路:MOS管广泛用于集成电路中的逻辑门、存储器和微处理器等。

它具有体积小、功耗低、集成度高的特点,适用于大规模集成电路的制造。

2. 电源管理:由于MOS管具有低导通电阻和快速开关速度,被广泛用于电源管理领域。

它可以用于电源开关、开关电源、DC-DC变换器等,提高电能转换的效率。

3. 通信产品:MOS管可以用于手机、电视、电脑等通信产品中的调制解调器、射频放大器等。

它能够提供高频率、高速传输的特点,满足通信产品对性能的要求。

总之,场效应管和MOS管是电子器件中常见的晶体管类型,它们在放大器、开关、数字逻辑电路等方面具有广泛的用途。

场效应管简介

场效应管简介

绝缘栅场效应管(MOS管)
1、 的分类:绝缘栅场效应管也有两种结构 形式,它们是N沟道型和P沟道型。无论是什么沟道,它们又分为增强 型和耗尽型两种。 2、它是由金属、氧化物和半导体所组成,所以又称为金属—氧化物— 半导体场效应管,简称MOS场效应管。 3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是 利用UGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形 成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时, 通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出 较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道, 即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内 被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流 ID随着栅极电压的变化而变化。 场效应管的工作方式有两种: 当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型;当栅压为零,漏极电流 也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。
基本特点
场效应管属于电压控制元件,这一点类似于电子管的三
极管,但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的,与 双极型晶体管相比,场效应晶体管具有如下特点: (1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS来控制ID; (2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。 (3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好; (4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放 大电路的电 压放大系数; (5)场效应管的抗辐射能力强; (6)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散
绝缘栅场效应管
应用领域
场效应管(fet)是电场效应控制电流大小的单
极型半导体器件。在其输入端基本不取电流或电 流极小,具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、 制造工艺简单等特点,在大规模和超大规模集成 电路中被应用。 场效应器件凭借其低功耗、 性能稳定、抗辐射能力强等优势,在集成电路中 已经有逐渐取代三极管的趋势。但它还是非常娇 贵的,虽然现在多数已经内置了保护二极管,但 稍不注意,也会损坏。所以在应用中还是小心为 妙。

场效应管及其基本放大电路

场效应管及其基本放大电路

场效应管及其基本放大电路3.2.3.1 场效应管( FET )1.场效应管的特色场效应管出生于 20 世纪 60 年月,它主要拥有以下特色:①它几乎仅靠半导体中的多半载流子导电,故又称为单级型晶体管。

②场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路的电流,并以此命名。

③输入回路的内阻高达 107 -1012Ω;此外还拥有噪声低、热稳固性好、抗辐射能力强、耗电小,体积小、重量轻、寿命长等特色,因此宽泛地应用于各样电子电路中。

场效应管分为结型和绝缘栅型两种不一样的构造,下边分别加以介绍。

2.结型场效应管⑴结型场效应管的符号和N 沟道结型场效应管的构造结型场效应管(JFET)有 N 沟道和 P 沟道两种种类,图3-62(a) 所示为它们的符号。

N沟道结型场效应管的构造如图 3-62(b) 所示。

它在同一块 N型半导体上制作两个高混杂的P 区,并将它们连结在一同,引出电极,称为栅极 G; N 型半导体的两头分别引出两个电极,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,漏极与源极间的非耗尽层地区称为导电沟道。

(a) 符号(b)N 沟道管的构造表示图图 3-62 结型场效应管的符号和构造表示图⑵结型场效应管的工作原理为使 N沟道结型场效应管正常工作,应在其栅 - 源之间加负向电压(即U GS0),以保证耗尽层蒙受反向电压;在漏- 源之间加正向电压u DS , 以形成漏极电流i D。

下边经过栅-源电压 u GS和漏-源电压 u DS对导电沟道的影响,来说明管子的工作原理。

①当 u DS=0V(即D、S短路)时, u GS对导电沟道的控制作用ⅰ当 u GS=0V时,耗尽层很窄,导电沟道很宽,如图3-63(a)所示。

ⅱ当 u GS增大时,耗尽层加宽,沟道变窄(图(b) 所示),沟道电阻增大。

ⅲ当u GS增大到某一数值时,耗尽层闭合,沟道消逝(图(c) 所示) , 沟道电阻趋于无穷大,称此时u GS的值为夹断电压U GS( off )。

场效应管的主要参数

场效应管的主要参数

场效应管的主要参数场效应管(Field-Effect Transistor,FET)是一种三极电子器件,广泛应用于放大和开关电路中。

场效应管主要有三个主要参数:转移特性、输入特性和输出特性。

下面将详细讨论这三个参数。

1. 转移特性:转移特性描述了场效应管的输入-输出关系,即输出电流与输入电压之间的关系。

转移特性通常由三种不同的参数表示:互导(Transconductance,gm)、输出电导(Output Conductance,go)和截止电流(Cut-Off Current,IDSS)。

- 互导(Transconductance,gm):互导是场效应管的输入电压变化引起的输出电流变化的比率。

它是转移特性曲线的斜率。

互导数值越高,代表场效应管有更好的放大能力。

- 输出电导(Output Conductance,go):输出电导表示场效应管的漏极电流与漏极电压之间的关系。

输出电导数值越小,代表场效应管具有更好的开关特性。

- 截止电流(Cut-Off Current,IDSS):截止电流是场效应管的栅极-源极电压为零时的漏极电流。

截止电流的数值越小,代表场效应管具有更好的截止特性。

2.输入特性:输入特性描述了场效应管的栅极-源极电流与栅极-源极电压之间的关系。

输入特性包括漏极特性和截止特性。

-漏极特性:漏极特性是指场效应管的漏极电流与漏极电压之间的关系。

在正常工作区域内,漏极特性曲线呈现出线性区和饱和区两种不同的特性。

-截止特性:截止特性是指场效应管的栅极-源极电流与栅极-源极电压之间的关系。

在截止区,栅极电流非常小,基本上可以忽略不计。

3.输出特性:输出特性描述了场效应管的漏极电流与漏极电压之间的关系。

输出特性通常以漏极特性曲线表示。

-漏极特性:漏极特性是指场效应管的漏极电流与漏极电压之间的关系。

漏极特性曲线可以显示出场效应管的饱和区和线性区。

此外,还有一些次要参数:4. 最大漏极电流(Maximum Drain Current,IDmax):场效应管能够承受的最大漏极电流。

场效应管 工作原理

场效应管 工作原理

场效应管工作原理
场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种三极管,是一种电子元件。

它通过外加的电场来控制电流的流动,从而实现电子元件的调节和放大功能。

场效应管的工作原理可以分为两种类型:增强型和耗尽型。

增强型场效应管:
增强型场效应管的主要组成部分包括漏极(D)、源极(S)
和栅极(G)。

当栅极与源极之间施加一个正电压时,形成沟
道以允许电流从漏极到源极流动,这种状态称为导通状态。

而当栅极与源极之间施加零电压或负电压时,沟道被关闭,电流无法流动,处于截止状态。

当栅极与源极之间施加的电压越高,电流流动的越大,增强型场效应管可以实现电流的放大。

耗尽型场效应管:
耗尽型场效应管的工作原理与增强型相反。

当栅极与源极之间施加一个负电压时,沟道被打开,允许电流从漏极到源极流动,处于导通状态。

而当栅极与源极之间施加零电压或正电压时,沟道被关闭,电流无法流动,处于截止状态。

当栅极与源极之间施加的电压越低,电流流动的越大,耗尽型场效应管可以实现电流的放大。

总的来说,场效应管通过栅极与源极之间的电场来控制电流的流动,实现了电子元件的调节和放大功能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

在VGS=0V时ID=0,只有当VGS>VGS(th)后才会出现漏极电流,这种MOS管称为增强型MOS管。

转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。

gm 的量纲为mA/V,所以gm也称为跨导。

跨导的定义式如下:constDS==VGSDVIgmΔΔ (单位mS)2.VDS对沟道导电能力的控制当VGS>VGS(th),且固定为某一值时,来分析漏源电压VDS对漏极电流ID的影响。

VDS的不同变化对沟道的影响如图3-2所示。

根据此图可以有如下关系VDS=VDG+VGS= —VGD+VGSVGD=VGS—VDS当VDS为0或较小时,相当VGD>VGS(th),沟道呈斜线分布。

在紧靠漏极处,沟道达到开启的程度以上,漏源之间有电流通过。

当VDS增加到使VGD=VGS(th)时,相当于VDS增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的情况,称为预夹断,此时的漏极电流ID基本饱和。

当VDS增加到VGD<VGS(th)时,预夹断区域加长,伸向S极。

VDS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。

(a)(b)(c)图3-2 漏源电压VDS对沟道的影响当VGS>VGS(th),且固定为某一值时,VDS对ID的影响,即iD=f(vDS)VGS=const这一关系曲线如二、伏安特性输出特性曲线转移特性曲线1.非饱和区非饱和区(Nonsaturation Region)是沟道未被预夹断的工作区,又称可变电阻区。

由不等式VGS>VGS(th)、VDS<VGS-VGS(th)限定。

理论证明,ID与VGS和VDS的关系如2.饱和区饱和区(Saturation Region)又称放大区,它是沟道预夹断后所对应的工作区。

由不等式VGS>VGS(th)、VDS>VGS-VGS(th) 限定。

漏极电流表达式:2)th(GSGSoxnD)VV(l2WCI−=μ在这个工作区内,ID受VGS控制。

3.截止区和亚阈区VGS<VGS(th),沟道未形成,ID=0。

在VGS(th)附近很小的区域叫亚阈区(Subthreshold Region)在这个区域内,ID与VGS的关系为指数关系。

I4.击穿区当VDS 增大到足以使漏区与衬底间PN结引发雪崩击穿时,ID迅速增加,管子进入击穿区。

四、P沟道EMOS场效应管在N型衬底中扩散两个P+区,分别做为漏区和源区,并在两个P+之间的SiO2绝缘层上覆盖栅极金属层,就构成了P沟道EMOS管。

3线性电子电路教案1.1.2耗尽型MOS(DMOS)场效应管N沟道耗尽型MOSFET的结构和符号如图3-5所示,它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。

所以当VGS=0时,这些正离子已经感应出反型层,形成了沟道。

于是,只要有漏源电压,就有漏极电流存在。

当VGS>0时,将使ID进一步增加。

VGS<0时,随着VGS的减小漏极电流逐渐减小,直至ID=0。

对应ID=0的VGS称为夹断电压,用符号VGS(off)表示,有时也用VP表示。

N沟道耗尽型MOSFET的转移特性曲线见图所示。

(a) 结构示意图(b) 转移特性曲线图3-5 N沟道耗尽型MOSFET的结构和转移特性曲线P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同,只不过导电的载流子不同,供电电压极性不同而已。

这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。

线性电子电路教案1.21.2.1结型场效应管工作原理结型场效应三极管的结构与绝缘栅场效应三极管相似,工作机理也相同。

结型场效应三极管的结构如图所示,它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结,形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。

两个P区即为栅极,N型硅的一端是漏极,另一端是源极。

当PN结反向偏置时,阻挡层宽度增大,主要向低掺杂N区扩展。

当VDS=0时,VGS越负,响应的阻挡层越宽,沟道就窄,沟道的导电能力就越差,直到VGS=VGS(off)时,两侧阻挡层相遇,沟道消失。

由于ID通过长条沟道产生漏极到源极方向的电压降,因此在沟道的不同位置上,加在PN结上的反向偏置电压就不同,在源极端,PN结上的反偏电压最小。

在漏极端,PN结上的反偏电压最高,响应的阻挡层最宽,沟道也最窄。

当VGS=VGS (off)时,近漏极端的沟道被夹断。

1.2.2伏安特性曲线根据结型场效应三极管的结构,因它没有绝缘层,只能工作在反偏的条件下,对于N8线性电子电路教案沟道结型场效应三极管只能工作在负栅压区,P沟道的只能工作在正栅压区,否则将会出现栅流。

结型场效应三极管的特性曲线有两条,一是转移特性曲线,二是输出特性曲线。

它与绝缘栅场效应三极管的特性曲线基本相同,只不过绝缘栅场效应管的栅压可正、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。

N沟道结型场效应三极管的特性曲线如下图所示。

(a) 漏极输出特性曲线(b) 转移特性曲线1.非饱和区VGS>VGS(off)、VDS<VGS-VGS(off) ])VV(VV)VV1(2[II2)off(GSDS)off(GSDS)off(GSGSDSSD−−−=2.饱和区VGS>VGS(off)、VDS>VGS-VGS(off) 限定2)off(GSGSDSSD)VV1(II−=3.截止区VGS<VGS(off) 沟道被夹断,ID=0。

4.击穿区当VDS增大到一定值V(BR)DS时,漏极端PN结发生雪崩击穿而使ID急剧增加区域。

§3.1场效应管的类型(第一页)这一节我们要了解场效应管的分类,各种场效应管的工作特点及根据特性曲线能判断管子的类型。

场效应管分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)一:结型场效应管1.结型场效应管的分类结型场效应管有两种结构形式。

它们是N沟道结型场效应管(符号图为(1))和P沟道结型场效应管(符号图为(2))从图中我们可以看到,结型场效应管也具有三个电极,它们是:G——栅极;D——漏极;S——源极。

电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。

2.结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例)在D、S间加上电压U DS,则源极和漏极之间形成电流I D,我们通过改变栅极和源极的反向电压U GS,就可以改变两个PN结阻挡层的(耗尽层)的宽度,这样就改变了沟道电阻,因此就改变了漏极电流I D。

3.结型场效应管的特性曲线(以N沟道结型场效应管为例)输出特性曲线:(如图(3)所示)根据工作特性我们把它分为四个区域,即:可变电阻区、放大区、击穿区、截止区。

对此不作很深的要求,只要求我们看到输出特性曲线能判断是什麽类型的管子即可转移特性曲线:我们根据这个特性关系可得出它的特性曲线如图(4)所示。

它描述了栅、源之间电压对漏极电流的控制作用。

从图中我们可以看出当U GS=U P时I D=0。

我们称U P为夹断电压。

注:转移特性和输出特性同是反映场效应管工作时,U GS、U DS、I D之间的关系,它们之间是可以互相转换的。

§3.1场效应管的类型(第二页)二:绝缘栅场效应管(MOS管)1.绝缘栅场效应管的分类绝缘栅场效应管也有两种结构形式,它们是N沟道型和P沟道型。

无论是什麽沟道,它们又分为增强型和耗尽型两种。

2.绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)我们首先来看N沟道增强型MOS场效应管的符号图:如图(1)所示它是利用U GS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。

3.绝缘栅型场效应管的特性曲线(以N沟道增强型MOS场效应管)它的转移特性曲线如图(2)所示;它的输出特性曲线如图(3)所示,它也分为4个区:可变电阻区、放大区、截止区和击穿区。

注:对此我们也是只要求看到输出特性曲线和转移曲线能判断出是什麽类型的管子,即可。

§3.2场效应管的主要参数和特点一:场效应管的主要参数(1)直流参数饱和漏极电流I DSS它可定义为:当栅、源极之间的电压等于零,而漏、源极之间的电压大于夹断电压时,对应的漏极电流。

夹断电压U P它可定义为:当U DS一定时,使I D减小到一个微小的电流时所需的U GS 开启电压U T 它可定义为:当U DS一定时,使I D到达某一个数值时所需的U GS(2)交流参数低频跨导g m它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。

极间电容场效应管三个电极之间的电容,它的值越小表示管子的性能越好。

(3)极限参数漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时,产生雪崩击穿时的U DS。

栅极击穿电压结型场效应管正常工作时,栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态,若电流过高,则产生击穿现象。

相关文档
最新文档