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结型场效应管p沟道的工作原理
结型场效应管p沟道的工作原理
摘要：
1.结型场效应管的简介
2.结型场效应管p 沟道的工作原理
3.结型场效应管p 沟道的应用
4.结型场效应管p 沟道的优缺点
正文：
结型场效应管是一种半导体器件，它利用多数载流子导电，故又称单极型半导体器件。
由于它仅有一个电极（基极），所以称为结型场效应管（junction,fet）。
场效应管的结构包括源极、漏极和栅极三部分。
源极是工作电流的来源；漏级为输入端；栅级为输出端，栅压的大小取决于输入电压的大小，通常由外加电压控制其通断状态。
结型场效应管p 沟道的工作原理主要是通过空穴的移动形成电流。
在p 沟道中，空穴是多数载流子，当栅极施加正向电压时，空穴被吸引到栅极附近，形成导电通道。
此时，源极的空穴流向漏极，形成电流。
当栅极电压为负时，空穴被排斥，导电通道消失，电流停止流动。
结型场效应管p 沟道广泛应用于放大电路、开关电路和振荡电路等。
例如，在放大电路中，结型场效应管可以作为放大元件，将输入信号的幅度放大；在开关电路中，结型场效应管可以作为开关元件，实现电路的通断；在振荡电路中，结型场效应管可以作为振荡元件，产生稳定的振荡信号。
结型场效应管
P
O
VGS /V
若| VUS | 阻挡层宽度 耗尽层中负离子数
因VGS不变（G极正电荷量不变） 表面层中电子数 ID
根据衬底电压对ID的控制作用，又称U极为背栅极。
P沟道EMOS管
+VDS -
S +VGS- G
D
U
N+
P+
P+
D ID
U G
N
S
N沟道EMOS管与P沟道EMOS管工作原理相似。 不同之处：电路符号中的箭头方向相反。
VDS /V
转移特性曲线中,ID =0 时对应的VGS值,即开启电 压VGS（th） 。
衬底效应
集成电路中，许多MOS管做在同一衬底上，为保证U与S、D
之间PN结反偏，衬底应接电路最低电位（N沟道）或最高电
位（P沟道）。
- VD+S
U -VU+S S -VG+S G
D
P+
N+
N+
ID/mA VUS = 0
3.1 MOS场效应管
MOSFET
增强型（EMOS） N沟道（NMOS） P沟道（PMOS） N沟道（NMOS）
耗尽型（DMOS） P沟道（PMOS）
N沟道MOS管与P沟道MOS管工作原理相似，不 同之处仅在于它们形成电流的载流子性质不同，因 此导致加在各极上的电压极性相反。
3.1.1 增强型MOS场效应管
➢ NEMOS管输出特性曲线
非饱和区
ID/mA
沟道预夹断前对应的工作区。
VDS = VGS –VGS(th)
条件： VGS > VGS(th) V DS < VGS–VGS(th)
结型场效应管及其放大电路
－
UGG ＋
ID
D
＋
G －P
N
P UDS
UGS
＋
S
－
＋ UDD
－
二、结型场效应管
1）UGS对导电沟道的影响
（ 1 ） 当 UGS ＝ ０ 时 ， 场 效 应 管 两 侧 的 PN 结均处于零偏置， 形成两个耗尽层,如 图（ａ）所示。此 时耗尽层最薄，导 电沟道最宽，沟道 电阻最小。
二、结型场效应管
二、结型场效应管
3）UDS和UGS 共同作用的情况：
设漏源间加有电压UDS： 当UGS变化时，电流ID将随沟道电阻的变化而变化。
（1）当UGS=0时，沟道电阻最小，电流ID最大。
（2）当|UGS|值增大时，耗尽层变宽，沟道变窄， 沟道电阻变大，电流ID减小， 直至沟道被耗尽层夹断，ID=0。
（ 3 ） 当 0<UGS<UGS(off) 时 ， 电流ID在 零和最 大值之间 变化。改变栅源电压UGS的 大小，能引起管内耗尽层 宽度的变化，从而控制了 电流ID的 大小 。 场效应管 和三极管一样，可看作是 受控电流源，但它是一种 电压控制的电流源。
（2）恒流区（或线性放大区）。图 3.29中间部分是恒流区，在此区域ID不 随UDS的增加而增加，而是随着UGS的 增大而增大，输出特性曲线近似平行
于UDS轴，ID受UGS的控制，表现出
ID /
可
mA
预夹断轨迹
变
电 5阻
4区
恒流区
3
UGS＝ 0 －1 V
2
－2 V
1
－ 3 .4V
0
10
20
夹断区
UDS / V
一、场效应管概述
2、符号：
结型场效应管
模拟电子技术基础
(2) 放大区 a. 沟道预夹断 b. uDS≥ |UGS(off)| + uGS c. iD几乎与uDS无关
iD / mA 6 4 2
uDSuGSUGS (off) uGS0V 0.5V 1.0V
放大区1.5V
2.0V
uGSUGS(off)
0
10
20 uDS / V
iD IDS(S1UuGGSS(o)f2f)
称为零偏漏极电流 I i DSS
D
uG S0V uDSUG
S(
off
)
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uDS
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模拟电子技术基础
3.1.4 结型场效应管的主要电参数 1．直流参数
(1) 夹断电压UGS(off)
U u GS(offG ) S U ID D 测 S常试 (数 (15V 0μ 值 0) )A
uDS
曲线特点
(1) 对于不同的uDS，对应的转移特性曲线不同。
(2) 当管子工作于恒流区时，转移特性曲线基本重合。
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模拟电子技术基础
iD iD
I DSS
uGS0V uGS1 uGS2 uGS3 uGS4
uGS(off)
uGS3 uGS1 uGS1 O uGS O
当管子工作于恒流区时
(b) 导电沟 道夹断
UGS(off)——
N
栅源截止电压或
夹断电压
PP+ +
N型导电沟道
P+
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模拟电子技术基础
当uDS=0时，uGS对沟道的控制作用动画演示
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模拟电子技术基础
2．当uGS =0时，uDS对沟道的控制作用
什么是结型场效应管
什么是结型场效应管场效应管是通过改变外加电压产生的电场强度来控制其导电能力的半导体器件。
它不仅具有双极型三极管的体积小,重量轻,耗电少,寿命长等优点,而且还具有输入电阻高,热稳定性好,抗辐射能力强,噪声低,制造工艺简单,便于集成等特点.因而,在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用.根据结构和工作原理不同,场效应管可分为两大类: 结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET)。
在两个高掺杂的P区中间，夹着一层低掺杂的N区（N区一般做得很薄），形成了两个PN结。
在N区的两端各做一个欧姆接触电极，在两个P区上也做上欧姆电极，并把这两个P 区连起来，就构成了一个场效应管。
从N型区引出的两个电极分别为源极S和漏极D，从两个P区引出的电极叫栅极G，很薄的N区称为导电沟道。
结型场效应管分类：N沟道和P沟道两种。
如下图所示为N沟道管的结构和符号。
如右图所示为N沟道结型场效应管的结构示意图。
N沟道结型场效应管正常工作时，在漏-源之间加正向电压，形成漏极电流。
<0，耗尽层承受反向电压，既保证栅-源之间内阻很高，又实现对沟道电流的控制。
★=0时，对导电沟道的控制作用，如下图所示。
◆=0时，=0，耗尽层很窄，导电沟道很宽。
◆│增大时，耗尽层加宽，沟道变窄，沟道电阻增大。
◆│增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道消失，沟道电阻趋于无穷大，称此时的值为夹断电压。
★为~0中某一固定值时，对漏极电流的影响▲=0，由所确定的一定宽的导电沟道，但由于d-s间电压为零，多子不会产生定向移动，=0。
▲>0，有电流从漏极流向源极，从而使沟道各点与栅极间的电压不再相等，沿沟道从源极到漏极逐渐增大，造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边的宽。
如下图（a）所示。
▲从零逐渐增大时，=- 逐渐减小，靠近漏极一边的导电沟道随之变窄。
电流随线性增大。
▲增大，使=，漏极一边耗尽层出现夹断区，称=为预夹断。
▲继续增大，<，夹断区加长。
结型场效应管
结型场效应管结型场效应管（JFET）是一种常用的场效应管。
它是由一对PN结构组成的，可以分为N型JFET和P型JFET两种类型。
JFET通常用作信号放大器或开关，具有高输入阻抗和低输出电阻等优点，在电子设备中得到广泛应用。
结构和工作原理JFET的结构包括了沟道和栅极，通常由半导体材料构成。
当增加栅极电压时，栅极和沟道之间的势垒宽度会发生变化，从而调节沟道中的载流子数量。
当栅极电压增加时，势垒减小，使得沟道中的载流子数量增加，从而增大导通电流；相反，当栅极电压减小时，势垒增加，导致导通电流减小。
因此，通过调节栅极电压，可以实现对JFET的控制。
N型JFETN型JFET的沟道是由N型半导体材料构成，栅极电压使沟道中的电荷密度发生变化。
当栅极与源极之间的电压为负值时，JFET处于截止状态，沟道截断，导通电流几乎为零；当栅极与源极之间的电压为正值时，JFET处于放大状态，沟道导通，导通电流增加。
P型JFETP型JFET的沟道是由P型半导体材料构成，与N型JFET相反，当栅极与源极之间的电压为负值时，P型JFET处于放大状态，沟道导通；当栅极与源极之间的电压为正值时，P型JFET处于截止状态，导通电流几乎为零。
应用领域JFET广泛应用于各种电子设备中，例如放大器、滤波器、振荡器和电压控制器等。
由于JFET具有高输入电阻和低输出电阻的特性，适合用作信号放大器。
此外，JFET还可以作为电子开关，用于控制电路的通断或信号的调节。
结型场效应管是一种重要的场效应管，在电子技术领域具有重要的应用价值。
通过对JFET的结构和工作原理进行深入了解，可以更好地应用它在电子设备中，实现各种功能的设计和控制。
结型场效应管
结型场效应管如图XX_01(a)所示，在一块N型半导体材料的两边各扩散一个高杂质浓度的P型区（用P+表示），就形成两个不对称的P+N结。
把两个P+区并联在一起，引出一个电极，称为栅极（g），在N型半导体的两端各引出一个电极，分别称为源极（s）和漏极（d）。
它们分别与三极管的基极（b）、发射极（e）和集电极（c）相对应。
夹在两个P+N结中间的N区是电流的通道，称为导电沟道（简称沟道）。
这种结构的管子称为N沟道结型场效应管，它在电路中用图XX_01(b)所示的符号表示，栅极上的箭头表示栅、源极间P+N结正向偏置时，栅极电流的方向（由P区指向N区）。
实际的JFET结构和制造工艺比上述复杂。
N沟道JFET的剖面图如图XX_01(c)所示。
图中衬底和中间顶部都是P+型半导体，它们连接在一起（图中未画出）作为栅极g。
分别与源极s和漏极d相连的N+区，是通过光刻和扩散等工艺来完成的隐埋层，其作用是为源极s、漏极d提供低阻通路。
三个电极s、g、d分别由不同的铝接触层引出。
如果在一块P 型半导体的两边各扩散一个高杂质浓度的N +区，就可以制成一个P 沟道的结型场效应管。
图XX_02给出了这种管子的结构示意图和它在电路中的代表符号。
由结型场效应管代表符号中栅极上的箭头方向，可以确认沟道的类型。
N 沟道和P 沟道结型场效应管的工作原理完全相同，现以N 沟道结型场效应管为例，分析其工作原理。
N 沟道结型场效应管工作时，也需要外加如图XX_01所示的偏置电压，即在栅极与源极间加一负电压(v GS ＜0)，使栅、源极间的P +N 结反偏，栅极电流i G ≈0，场效应管呈现很高的输入电阻(高达108 左右)。
在漏极与源极间加一正电压(v DS ＞0)，使N 沟道中的多数载流子电子在电场作用下由源极向漏极作漂移运动，形成漏极电流i D 。
i D 的大小主要受栅源电压v GS 控制，同时也受漏源电压v DS 的影响。
因此，讨论场效应管的工作原理就是讨论栅源电压v GS 对漏极电流i D （或沟道电阻）的控制作用，以及漏源电压v DS 对漏极电流i D 的影响1．v GS 对i D 的控制作用图XX_02所示电路说明了v GS 对沟道电阻的控制作用。
结型场效应管及其放大电路
一、场效应管概述
4、场效应管的测试
1、结型场效应管的管脚识别： 场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。将万用表置于 R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ 时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。对于有4个管脚的结型场效应管， 另外一极是屏蔽极（使用中接地）。 2、判定栅极 用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是 正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。 制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以 区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。 注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小， 测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。 3、估测场效应管的放大能力 将万用表拨到R×100档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压。这时 表针指示出的是D-S极间电阻值。然后用手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的 放大作用，UDS和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针有较大幅度的摆动。如果手 捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。 由于人体感应的50Hz交流电压较高，而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极 时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。少数的管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向 左摆动。无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。 本方法也适用于测MOS管。为了保护MOS场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止 人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。 MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将 G-S极间短路一下即可。
结型场效应管p沟道的工作原理
结型场效应管p沟道的工作原理结型场效应管（p沟道）是一种常见的电子器件，具有重要的工作原理和应用。
在本文中，我们将详细讨论结型场效应管（p沟道）的工作原理，并探索其在电子领域的广泛应用。
1. 介绍和背景知识结型场效应管（p沟道）是一种半导体器件，由掺杂有正电荷的p型材料和负电荷的n型材料组成。
它属于一类双极性器件，既可以用作放大器，也可以用作开关。
2. 结型场效应管（p沟道）的结构结型场效应管（p沟道）的结构包括栅极、漏极和源极。
栅极与漏极之间通过氧化层隔开，形成一个电容。
当施加在栅极和源极之间的电压改变时，场效应管的导电性也会发生变化。
3. 工作原理在结型场效应管（p沟道）正常工作时，当施加一个正电压到栅极上时，栅极与源极之间的电势差增大。
这将产生一个电场，使得p型材料中的电子被吸引到栅极接近的地方，从而形成一个导电通道。
这个导电通道使得电流能够流经源极和漏极之间。
4. 控制电流结型场效应管（p沟道）的工作原理是通过改变栅极与源极之间的电压来控制漏极和源极之间的电流。
当栅极和源极之间的电压较低时，导电通道的电阻较高，电流几乎不会流过。
然而，当栅极和源极之间的电压增加时，电阻减小，电流开始流过。
5. 优点和应用结型场效应管（p沟道）具有许多优点。
它具有高输入阻抗和低输出阻抗，能够在低功率条件下工作，从而减少能量消耗。
它还具有较小的尺寸和重量，适合集成电路的应用。
结型场效应管（p沟道）在电子领域有广泛的应用。
它可以用作放大器，将小信号放大到较大的信号，用于音频放大器和无线电传输。
它还可以用作数字开关，将输入信号转换为高电平和低电平，用于计算机和通信系统。
总结与回顾：结型场效应管（p沟道）是一种常见的电子器件，其工作原理基于通过改变栅极与源极之间的电压来控制电流。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗和能耗低的特点，适用于放大器和开关应用。
这种器件在音频放大器、无线电传输、计算机和通信系统等领域得到广泛应用。
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。
什么是结型场效应管
什么是结型场效应管场效应管是通过改变外加电压产生的电场强度来控制其导电能力的半导体器件。
它不仅具有双极型三极管的体积小，重量轻，耗电少，寿命长等优点，而且还具有输入电阻高,热稳定性好，抗辐射能力强，噪声低，制造工艺简单，便于集成等特点•因而,在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用•根据结构和工作原理不同，场效应管可分为两大类：结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。
在两个高掺杂的P区中间，夹着一层低掺杂的N区（N区一般做得很薄），形成了两个PN结。
在N 区的两端各做一个欧姆接触电极，在两个P区上也做上欧姆电极，并把这两个P区连起来，就构成了一个场效应管。
从N型区引出的两个电极分别为源极S和漏极D,从两个P区引出的电极叫栅极G,很薄的N区称为导电沟道。
结型场效应管分类：N沟道和P沟道两种。
如下图所示为N沟道管的结构和符号。
结型场效应管的结构和符号如右图所示为N沟道结型场效应管的结构示意图。
N沟道结型场效应管正常工作时，在漏-源之间加正向电压%，形成漏极电流。
卒<0,耗尽层承受反向电压，既保证栅-源之间内阻很高，又实现%对沟道电流的控制。
★=0时，% 对导电沟道的控制作用，如下图所示。
♦"二.1 =0时，“二=0,耗尽层很窄，导电沟道很宽。
他）结初N沟道管FW道管（b）«号♦"U I增大时，耗尽层加宽，沟道变窄，沟道电阻增大。
♦"U I增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道消失，沟道电阻趋于无穷大，称此时"上的值为夹断电压■■1J1。
励尸0时Lte时导电沟道的控制作用★叫芒为%如~0中某一固定值时，仏对漏极电流5的影响▲氏=0,由％所确定的一定宽的导电沟道，但由于d-s间电压为零，多子不会产生定向移动，山=0。
▲^氏>0,有电流从漏极流向源极，从而使沟道各点与栅极间的电压不再相等，沿沟道从源极到漏极逐渐增大，造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边的宽。
结型场效应管
场效应管场效应管(Field Effect Transistor,缩写FET)，是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，并以此命名。
工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件一、结型场效应管(Junction Field Effect Transistor ，JFET)1、结构与符号主要以N 沟道为例说明。
在同一块N 型半导体上制作两个高掺杂的P 区。
并将它们连在一起，所引出的电极叫栅极g (gate)，N 型半导体的两端分别引出两个电极，一个称为漏极d (drain)，一个称为源极s (source)。
P 区和N 区的交界面形成耗尽层，漏极和源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。
2、结型场效应管的工作原理(1) 栅 - 源 电压对沟道的控制作用在栅源间加负电压GS U ， 令DS U =0.① 当GS U =0时，为平衡PN 结，耗尽层最窄，导电沟道最宽；② 当│GS U │↑时，PN 结反偏，耗尽层变宽，导电沟道变窄，沟道电阻增大。
③ 当│GS U │↑到一定值时 ，沟道会完全合拢。
沟道电阻无穷大，称此时GS U 的值为夹断电压)(off GS U 。
(2) (当GS U 为)(off GS U ~0中某一个固定值时) 漏 - 源 电压DS U 对沟道的控制作用 ① 当GS U 为)(off GS U ~0中某一个固定值时,若DS U=0时，则虽然存在由GS U 所确定的一定宽度的导电，但由于d-s 间电压为零，多子不会产生定向移动，因而漏极电流D i =0。
② DS U ↑→D i ↑→靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，呈楔形分布。
注：DS U 的存在，使得漏极附近的电位高，而源极附近的电位低，即沿N 型导电沟道从漏极到源极形成一定的电位梯度，这样靠近漏极附近的PN 结所加的反向偏置电压大，耗尽层宽；靠近源极附近的PN 结反偏电压小，耗尽层窄，导电沟道成为一个楔形③ 因为 栅 - 源 电压GD U =GS U-DS U ，所以当DS U 从零逐渐增大时，GD U 逐渐减小，靠近漏极一边的导电沟道必将随之变窄。
结型场效应管
4.2 MOSFET
பைடு நூலகம்
4.2 金属-氧化物-半导体场效应管
一、增强型MOSFET
二、耗尽型MOSFET 三、各种类型MOS管的符号及特性对比
4.2 MOSFET
一、增强型MOSFET
1. N沟道增强型MOSFET结构与工作原理
（1）结构：
N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图及符号
4.2 MOSFET
4.2 MOSFET
1. N沟道增强型MOSFET结构与工作原理
（2）工作原理：
(a)uGS >UT 出现N型沟道
(b)uDS较小时 iD迅速增大
(c )uDS较大出现时
iD趋于饱和
uDS增大时增强型MOS管沟道的变化过程
在正的漏极电源uDS作用下，将有iD产生。把在uDS作用下 开始导电的uGS叫做开启电压UT。
4.2 MOSFET
2.各种类型MOS管特性对比
4.2 MOSFET
2.各种类型MOS管特性对比
4.2 MOSFET
2.各种类型MOS管特性对比
(a)转移特性
(b)输出特性
放大区。其主要特征为： uGS对iD的控制能力很强 ，uDS的变化对iD影响很小。 2）可变电阻区 与双极型晶体管不同，在JFET中，栅源电压uGS对iD上升的斜 率影响较大，随着|UGS|增大，曲线斜率变小，说明JFET的输出电 阻变大。 3） 截止区 当|UGS|>|UP|时，沟道被全部夹断，iD=0，故此区为截止区。
结型场效应管
结型场效应管场效应管场效应管（FjeldEffect Transistor简称FET ）是利用电场效应来控制半导体中电流的一种半导体器件，故因此而得名。
场效应管是一种电压控制器件，只依靠一种载流子参与导电，故又称为单极型晶体管。
与双极型晶体三极管相比，它具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗小、制造工艺简单和便于集成化等优点。
场效应管有两大类，结型场效应管JFET和绝缘栅型场效应管IGFET，后者性能更为优越，发展迅速，应用广泛。
图Z0121 为场效应管的类型及图形、符号。
一、结构与分类图Z0122为N沟道结型场效应管结构示意图和它的图形、符号。
它是在同一块N型硅片的两侧分别制作掺杂浓度较高的P型区（用P+表示），形成两个对称的PN结，将两个P区的引出线连在一起作为一个电极，称为栅极（g），在N型硅片两端各引出一个电极，分别称为源极（s）和漏极（d）。
在形成PN结过程中，由于P+区是重掺杂区，所以N一区侧的空间电荷层宽度远大二、工作原理N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理完全相同，只是偏置电压的极性和载流子的类型不同而已。
下面以N沟道结型场效应管为例来分析其工作原理。
电路如图Z0123所示。
由于栅源间加反向电压，所以两侧PN结均处于反向偏置，栅源电流几乎为零。
漏源之间加正向电压使N型半导体中的多数载流子-电子由源极出发，经过沟道到达漏极形成漏极电流I D。
1．栅源电压U GS对导电沟道的影响（设U DS＝0）在图Z0123所示电路中，U GS＜0，两个PN结处于反向偏置，耗尽层有一定宽度，I D=0。
若|U GS| 增大，耗尽层变宽，沟道被压缩，截面积减小，沟道电阻增大；若|U GS| 减小，耗尽层变窄，沟道变宽，电阻减小。
这表明U GS控制着漏源之间的导电沟道。
当U GS负值增加到某一数值V P时，两边耗尽层合拢，整个沟道被耗尽层完全夹断。
（V P称为夹断电压）此时，漏源之间的电阻趋于无穷大。
结型场效应管的工作原理
结型场效应管的工作原理
结型场效应管是一种三端器件，由栅极、漏极和源极组成，其工作原理如下：
1. 导通状态：当栅极与源极之间施加一个正向电压时，栅极与漏极之间的正向电压使栅极与沟道之间的反型区域变薄，从而增加了漏极与源极之间的导电率。
这使得电流可以从漏极流向源极，形成导通状态。
2. 截止状态：当栅极与源极之间施加零电压或负向电压时，栅极与沟道之间的反型区域变厚，从而减小了漏极与源极之间的导电率。
这使得电流无法从漏极流向源极，形成截止状态。
总的来说，结型场效应管的栅极电压控制了沟道的电导率，从而控制着漏极与源极之间的电流。
因此，栅极电压的大小决定了结型场效应管的导通与截止状态，实现了对电流的控制。
结型场效应管的应用
结型场效应管的应用结型场效应管啊，就像是电子电路里的魔法小精灵。
你看它小小的身材，却有着大大的能量。
在音频放大电路里，它就像是一个超级歌手的扩音器。
普通的声音信号进去，经过它的“魔法加持”，就像小老鼠瞬间变成了大老虎一样，那音频信号被放大得超级响亮。
就好比你原本小声嘀咕的一句话，被这个小管子一下子变成了在山谷里回荡的大喊，把那些微弱的声音细节都给完美地展现出来，让音乐听起来更加震撼，就像在你的耳边开了一场盛大的音乐会。
在模拟开关电路中，它就像一个超级灵活的交通警察。
电流信号就像是马路上的车辆，它可以轻松地指挥这些“车辆”，什么时候让它们通过，什么时候把路给堵住。
而且这个“警察”还特别聪明，不会乱指挥，就像有着最精准的判断力，确保电路的运行就像交通高峰期的城市道路一样井然有序。
它还像是电子设备里的减肥教练呢。
在一些电路里，它能有效地控制电流，就像减肥教练控制你的饮食一样精准。
它会把多余的电流“脂肪”减掉，让电路以最健康、最节能的状态运行。
这可不像那些贪吃的电路元件，总是无节制地消耗电流，它就像是电路里的一股清流，让整个设备都能保持良好的“身材”，不会因为过度消耗电能而变得臃肿不堪。
在射频电路中，结型场效应管又像是一个超级灵敏的雷达探测器。
那些微弱的射频信号就像远方飘来的一丝丝蛛丝马迹，它能敏锐地捕捉到，然后把这些信号处理得妥妥当当。
就好比雷达探测到一个极小的飞行物，它能把这个飞行物的各种信息都清晰地呈现出来，让整个射频电路的工作就像一个超级间谍在执行秘密任务一样精准高效。
在信号调制电路里，它像是一个神奇的魔术师。
把输入的信号变来变去，一会儿把信号的幅度变成自己想要的样子，就像把一个小盒子瞬间变成了一个大箱子；一会儿又改变信号的频率，就像把一首慢歌变成了快歌，而且还不会把信号变得乱七八糟，总是能按照设计的要求把信号调制得恰到好处，就像一个技艺高超的厨师，能把食材做成各种美味佳肴。
这个小小的结型场效应管啊，虽然在电子世界里看起来毫不起眼，但它的作用就像一颗小小的螺丝钉对于整个机器一样重要。
结型场效应管的工作原理
结型场效应管的工作原理结型场效应管（JFET）是一种由三极管、MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和其他小信号晶体管所形成的一种电子器件。
它的英文全称为Junction Field Effect Transistor，简称JFET，又名多极场效应管。
结型场效应管是一种没有控制电极的晶体管，它的构造基本上是由两个PN结而构成的三极管，管芯的正面有一个源极S，另一端是漏极D，中间一端称为栅极G，栅极G之间是一个可变的P—N结，叫做可变结部分。
因为它是由三极管结构构成的，所以也叫做三极管场效应管。
结型场效应管的工作原理是，当栅极G与控制电极之间的电压发生变化时，控制电极中的空间电荷层会发生变化，进而使得源极S和漏极D之间的基极-漏极差发生变化。
如果栅极G的电压减小，空间电荷层将增加，这样基极-漏极差也会增大，使得漏极D的电流增大；如果栅极G 的电压增大，空间电荷层将减少，这样基极-漏极差也会减小，使得漏极D的电流减少。
结型场效应管（JFET）是一种典型的三极场效应管，它具有极低的开关阻抗、精确的控制能力和极低的功耗损失等优点。
正常情况下，结型场效应管的基极-漏极差是固定的，所以漏极D的电流是固定的，此时结型场效应管的输出特性就不会受外界的影响。
但是当栅极G的电压发生变化时，基极-漏极差也会随之发生变化，从而使得漏极D 的电流也会发生变化，这就是结型场效应管的工作原理。
结型场效应管的工作原理主要是利用栅极G的电压变化而改变基极-漏极差，从而改变漏极D的电流。
结型场效应管的工作特性主要有以下几点：1、增益：结型场效应管的增益是可以改变的，可以根据栅极G的电压来调节增益。
2、饱和电流：结型场效应管的饱和电流是可以改变的，可以根据栅极G的电压来调节饱和电流。
3、饱和电压：结型场效应管的饱和电压是可以改变的，可以根据栅极G的电压来调节饱和电压。
4、反向电容：结型场效应管的反向电容是可以改变的，可以根据栅极G的电压来调节反向电容。
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1、结型场效应管的管脚识别
场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。
将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。
当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。
对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。
2、判定栅极（红表笔接表内电池的负极，黑表笔接表内电池的正极）
用万用表黑表笔碰触管子的栅极，红表笔分别碰触另外两个电极。
若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N沟道场效应管。
制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。
若要区分，则可根据在源—漏之间有一个PN结，通过测量PN结正、反向电阻存在差异，识别S极与D极。
将万用表拨到R×100档，用交换表笔法测两次电阻，相当于给场效应管加上1.5V的电源电压，其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻。
此时黑表笔的是S极，红表笔接D 极。
注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。
因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。
3、估测场效应管的放大能力
将万用表拨到R×100档，相当于给场效应管加上1.5V的
电源电压。
这时表针指示出的是D-S极间电阻值。
然后用手指捏栅极G，将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。
由于管子的放大作用，UDS 和ID都将发生变化，也相当于D-S极间电阻发生变化，可观察到表针有较大幅度的摆动。
如果手捏栅极时表针摆动很小，说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。
由于人体感应的50Hz交流电压较高，而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。
少数的管子RDS减小，使表针向右摆动，多数管子的RDS增大，表针向左摆动。
无论表针的摆动方向如何，只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力。
本方法也适用于测MOS管。
为了保护MOS场效应管，必须用手握住金属杆，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上，将管子损坏。
MOS管每次测量完毕，G-S结电容上会充有少量电荷，建立起电压UGS，再接着测时表针可能不动，此时将G-S极间短路一下即可。