结型场效应管(JFET)的结构和工作原理
jfet耗尽p沟道工作原理
jfet耗尽p沟道工作原理一、介绍JFET（结型场效应晶体管）是一种重要的电子元件，广泛应用于电子电路中。
它具有独特的工作原理，其中包括耗尽型P沟道的特性。
二、JFET的基本结构JFET由一块半导体材料制成，通常为硅。
它的结构由三部分组成：P型沟道区、N型控制区和两个P型接触区。
这三部分共同构成了一个电子开关。
2.1 P型沟道区P型沟道区是JFET中的主要组成部分。
它与两个P型接触区相连，形成一个通道。
通过该通道，电流可以流过JFET。
2.2 N型控制区N型控制区是JFET的控制区域。
当在控制区施加正电压时，会在控制区建立一个电场。
这个电场可以控制P型沟道中的载流子的数量，从而影响电流的流动。
三、jfet耗尽p沟道工作原理JFET的耗尽型P沟道工作原理是基于控制区施加的电压而实现的。
3.1 正常工作状态在正常工作状态下，控制区施加的电压为零。
此时，控制区中的电场也为零，P型沟道中的载流子数量不受影响。
因此，电流可以自由地通过JFET。
3.2 关断状态当在控制区施加负电压时，会产生一个向上的电场。
这个电场将吸引P型沟道中的载流子，从而减少电流的流动。
当负电压增大到一定程度时，电场强到足以阻止载流子的流动，此时JFET处于关断状态。
3.3 放大状态当在控制区施加正电压时，会产生一个向下的电场。
这个电场会排斥P型沟道中的载流子，使其增加。
因此，电流的流动也会增加。
当正电压增大到一定程度时，电场足够强，可以将所有载流子排斥到沟道区域的空穴与电子发生复合，此时JFET 进入放大状态。
四、应用JFET的耗尽型P沟道工作原理使其在电子电路中具有广泛的应用。
4.1 放大器由于JFET在放大状态下具有较大的增益，因此它常被用作放大器的核心元件。
通过控制控制区的电压，可以调节输出信号的幅度。
4.2 开关由于JFET在关断状态下能够完全截断电流，所以它也可以用作开关。
通过控制控制区的电压，可以控制电流的通断。
4.3 变压器JFET还可以用于构建压变器。
结型场效应管(JFET)的结构和工作原理
结型场效应管（ＪＦET)得结构与工作原理1、JＦET得结构与符号Ｎ沟道JFEＴP沟道ＪFET２、工作原理（以N沟道JFEＴ为例)N沟道JFET工作时,必须在栅极与源极之间加一个负电压-—VＧS＜0,在D－S间加一个正电压——V DS＞0、栅极—沟道间得PN结反偏，栅极电流ｉG≈０,栅极输入电阻很高(高达10７Ω以上).Ｎ沟道中得多子(电子)由S向D运动,形成漏极电流iＤ。
i D得大小取决于ＶDS得大小与沟道电阻。
改变ＶGS可改变沟道电阻，从而改变i D。
主要讨论V GS对i D得控制作用以及VＤS对iＤ得影响。
①栅源电压ＶGS对i D得控制作用当VＧS〈0时，PN结反偏,耗尽层变宽，沟道变窄，沟道电阻变大，IＤ减小；ＶＧS更负时，沟道更窄，I D更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，IＤ≈０。
这时所对应得栅源电压V GS称为夹断电压VＰ。
②漏源电压ＶDS对i D得影响在栅源间加电压V GS<０，漏源间加正电压ＶDS > 0。
则因漏端耗尽层所受得反偏电压为V GD＝V GＳ-V DS，比源端耗尽层所受得反偏电压V GS大，(如:VＧS=-2V, V DS =3V，V P=－９Ｖ,则漏端耗尽层受反偏电压为V GD＝—5V,源端耗尽层受反偏电压为－2V）,使靠近漏端得耗尽层比源端宽,沟道比源端窄,故V DS对沟道得影响就是不均匀得,使沟道呈楔形。
当V DS增加到使VＧD=ＶGS－VＤS＝V P时,耗尽层在漏端靠拢,称为预夹断。
当V DＳ继续增加时，预夹断点下移，夹断区向源极方向延伸。
由于夹断处电阻很大,使ＶDＳ主要降落在该区，产生强电场力把未夹断区得载流子都拉至漏极,形成漏极电流IＤ.预夹断后I D基本不随VＤＳ增大而变化。
①V GＳ对沟道得控制作用当V GS<0时,PＮ结反偏→耗尽层加厚→沟道变窄。
VＧＳ继续减小，沟道继续变窄.当沟道夹断时，对应得栅源电压V GS称为夹断电压V P(或VＧS(ｏff) ）.对于N沟道得ＪFＥＴ,ＶＰ〈0.②V DS对沟道得控制作用当ＶGS=0时,V DＳ→ＩD., G、D间PN结得反向电压增加，使靠近漏极处得耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。
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
一、结型场效应管简介
结型场效应管（JFET，Junction Field Effect Transistor）是一种半导体器件，具有电压控制、电流放大等特点。
它根据导电沟道的类型可分为n沟道和p沟道两种。
今天，我们将重点探讨p沟道结型场效应管的工作原理。
二、p沟道结型场效应管结构
p沟道结型场效应管的主要结构包括：源极（S）、漏极（D）、栅极（G）以及绝缘层。
在p型半导体基片上，通过掺杂形成n型沟道，栅极绝缘层将沟道与栅极隔离。
三、p沟道工作原理
1.开启状态：当栅极电压大于沟道电压时，栅极与沟道之间形成正向电压，电子流经沟道，器件处于开启状态。
2.关闭状态：当栅极电压小于沟道电压时，栅极与沟道之间形成反向电压，电子流受到限制，器件处于关闭状态。
3.放大作用：在开启状态下，栅极电压的变化会影响沟道电流，从而实现电流的放大。
四、影响p沟道场效应管性能的因素
1.栅极电压：栅极电压对p沟道场效应管的开启和关闭状态起到关键作用。
2.沟道长度：沟道长度影响电子在沟道内的传输速度，进而影响器件的响应速度。
3.沟道宽度：沟道宽度决定了电子流过的面积，影响电流大小。
4.材料参数：材料特性如电子迁移率、介电常数等对器件性能也有重要影响。
五、应用领域与发展前景
1.应用领域：p沟道结型场效应管广泛应用于放大、开关、滤波、振荡等电子电路。
2.发展前景：随着微电子技术的发展，p沟道结型场效应管在高速、高频、低功耗等领域有巨大的应用潜力。
总之，p沟道结型场效应管作为一种重要的半导体器件，其工作原理与应用领域值得我们深入探讨。
结型场效应管 原理
结型场效应管原理
场效应管是一种半导体器件，常用于放大、开关电路等应用。
结型场效应管（JFET）是其中一种常见的结构。
JFET的主要原理是利用PN结形成的场效应。
它由三个区域组成：中间是一个P型或N型的半导体材料，两侧分别是控制电极（Gate）和输出电极（Drain与Source）。
控制电极之间形成的PN结—反向偏置结（Reverse biased junction），形成一个可控制的电场区域，这个电场区域控制了从Source到Drain的电流。
在工作时，当Gate和Source之间的电压增加时，PN结的电导性减小，电场区域增宽。
这会导致Source到Drain的电流减小，即输出电流被控制。
这种控制过程是通过改变电场区域宽度而实现的，因此称为场效应。
JFET有两种常见的结构：N型JFET和P型JFET。
N型JFET 是由P型材料夹在两个N型材料之间形成的，而P型JFET则是由N型材料夹在两个P型材料之间形成的。
两者的工作原理基本相同，只是电流流动方向相反。
在实际应用中，JFET具有很多优点，比如体积小，可以工作在较高的频率范围内，具有较低的噪声，以及可以工作在宽温度范围内等。
因此，JFET被广泛应用于放大器、开关和稳压器等电路中。
场效应管
D (mA) 可变电阻区
i
uGS= 0V uGS = -1V uGS = -2V uGS= -3V
u
DS
时,iD 是 vDS 的线性函数，
管子的漏源间呈现为线
性电阻，且其阻值受 vGS
控制。 （2）管压降vDS 很小。
沟道未 夹断
用途：做压控线性电阻和无触点的、闭合状态
的电子开关。
gm
VDS
2、 极间电容： Cgs和Cgd约为1~3pF，和 Cds约为
0.1~1pF。高频应用时，应考虑极间电容的影响。
vDS 3、 输出电阻rd：rd iD
三、极限参数
VGS
1、 最大漏极电流IDM：管子正常工作时漏极电流 的上限值。
2、 最大耗散功率 PDM ：决定于管子允许的温升。
3、当vGD< VGS(off)时，vGS对iD的控制作用
当vGD = vGS - vDS <VGS(off) 时，即vDS > vGS VGS(off) > 0，导电沟道夹断， iD 不随vDS 变化 ； 但vGS 越小，即|vGS| 越大，沟道电阻越大，对同 样的vDS ， iD 的值越小。所以，此时可以通过改变
③ 场效应管的输入电阻远大于晶体管的输入电
阻，其温度稳定性好、抗辐射能力强、噪声系数小，
但易受静电影响。
④ 场效应管的漏极和源极可以互换，而互换后 特性变化不大；晶体管的集电极和发射极互换后特 性相差很大，只有在特殊情况下才互换使用。但要 注意的是，场效应管的某些产品在出厂时，已将衬 底和源极连接在一起，此时，漏极和源极不可以互 换使用。
JFET 结型
9.2 结型场效应管
一、结型场效应管的结构
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。
结型场效应管(JFET)的基础知识
结型场效应管(JFET)的基础知识
结构与符号：
在N区两侧扩散两个P+区，形成两个PN结。
两个P+区相连，引
出栅极g。
N体的上下两端分别引出漏极d和源极s。
导电原理：
(1)VGS=0时，N型棒体导电沟道最宽(N型区)。
有了VDS后，沟
道中的电流最大。
(2)VGS小于0时，耗尽层加宽(主要向沟道一测加宽)，并向沟道中间延伸，沟道变窄。
当VGS加上负VGS电压和VDS电压以后，VGD的负压比VGS大，所以，二个反偏PN结的空间电荷区变得上宽下窄，使沟道形成楔形。
JFET通过VGS改变半导体内耗尽层厚度(沟道的截面积)控制iD，称为体内场效应器件;MOSFET主要通过改变衬底表层沟道的厚度来控制iD，
称为表面场效应器件。
JFET的伏安特性(以N沟道JFET为例)：伏安特性曲线和电流方程与耗尽型MOSFET相似。
但VGS必定要反向偏置。
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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。
结型场效应管工作原理
结型场效应管工作原理结型场效应管（JFET）是一种三端器件，可以用作放大器、开关或电阻。
它结构简单，工作原理清晰，适合用于低频放大器、高频放大器、功率放大器和开关电路等应用中。
JFET的工作原理基于控制源极到漏极电流的栅极电势，以下将详细介绍JFET的结构和工作原理。
一、结构JFET由三个区域组成：源极、栅极和漏极。
这些区域以不同方式连接形成PN结。
N型JFET和P型JFET是两种常见的类型。
N型JFET中，源极为N型材料，栅极为P型材料，漏极为N型材料。
PN结的极性分别为正向偏置和反向偏置。
栅结逆向偏置时，形成反向电场，阻止源极到漏极之间的电流流动。
当栅结导通时，源极到漏极之间形成一个电流通道，电流可以流动。
P型JFET和N型JFET的结构相反。
源极和漏极之间的导电性由栅极控制。
二、工作原理JFET工作的关键是栅极电势对源极到漏极电流的控制。
JFET中没有PN结的电流注入效应，是一个控制源极-漏极电流的电压控制器件。
以下为N型JFET的工作原理。
1.截止区（Cutoff Region）：当栅极电势为负值时，栅极结反向偏置，没有电流流过。
这时JFET处于截止区，源极到漏极没有电流流动。
2.线性区（Linear Region）：当栅极电势为零或接近零时，栅极结不再反向偏置。
这时JFET处于线性区，源极到漏极的电流受栅极与源极之间的电压控制。
栅极电势变化可以改变通道的电阻，从而改变源极到漏极的电流。
在这个区域内，JFET可以被用于放大信号。
3.饱和区（Saturation Region）：当栅极电势正向偏置时，栅极结导通，源极到漏极的电流仅受N型材料的电阻限制。
这时JFET处于饱和区，电流达到最大值，不再随栅极电势的变化而改变。
JFET的工作原理可以用以下数学公式描述：ID=IDSS*(1-VGS/VP)²其中ID是源极到漏极的电流，IDSS是最大漏极电流，VGS是栅极到源极的电压，VP是芯片参数，控制整个曲线的位置和形状。
结型场效应管工作模式
结型场效应管工作模式结型场效应管（JFET）是一种重要的场效应管，广泛应用于电子电路中。
它具有高输入阻抗、低输入电流、低噪声等特点，适用于放大器、开关、混频器等应用。
JFET是一种三端装置，它由P型或者N型半导体材料制成，其中有一个PN结。
一、结构与工作原理JFET的基本结构由源极、漏极和栅极三个端子组成。
栅极与源极之间是P型或N型的半导体材料，形成了PN结。
栅极与源极之间的电压作用下，形成栅极源极结的反型驱动电压Ugs。
当Ugs=0时，也就是栅极与源极之间没有基准电压时，P型半导体与空间中的掺杂物形成耗尽区，半导体截面没有导电子。
当Ugs≠0时，耗尽区中的电荷云移位，形成空间中多数载流子，构成导电通道。
这时候，当漏极与源极之间加上一个电压ULds时，漏极与源极之间出现的电场作用下，电子从源极输送至漏极，即形成JFET的电流传输过程。
二、正负型JFETJFET可分为P型JFET和N型JFET两种。
P型JFET是以P型半导体为基质，并在该基质上连接源和漏，而栅极则连接上N型半导体形成一个PN结。
N型JFET则相反。
不同的结型JFET特性略有不同。
P型JFET的栅极结反向电压下，栅源间介电容Cgs变大，由电容耦合引起的失真也更大；而N型的JFET在同样条件下，介电容Cgs较小，失真相对较小。
当两者内部结电容均很小时，采用直接耦合是不易引起相位失真的。
三、JFET的工作模式1. 常开型JFET当栅极与源极之间的电压很小时，JFET处于常开型，也称为沟道类型。
在这种模式下，源极 - 栅极间电压将由Ugs值来决定。
如果Ugs值的大小在称为截止区时，电流非常小，接近于零。
2. 常闭型JFET当栅极与源极之间的电压很大时，JFET处于常闭型，也称为堵塞型。
在这种模式下，源极 - 栅极间电压将由Ugs值来决定。
此时的电流最大。
3. 过载区当电流很大到超过最大漏极电流时，其工作状态为过载区。
在过载区，JFET的工作状态将不稳定，会导致器件性能的变化。
JFET的工作原理
JFET的工作原理JFET（结型场效应晶体管）是一种三端电子器件，常用于放大电压或电流。
它是一种基于电场调控的半导体器件，其工作原理可以分为三个主要方面：结型效应、空间电荷区、电流控制。
下面将详细介绍JFET的工作原理。
JFET的结构由P型或N型半导体形成的单个或多个区域组成，被用作上下两个引线（称为“门极”和“源极”）和中间的掺杂区域（称为“漏极”或“通道”）连接。
当在JFET的门极上施加一个电压时，电场作用于掺杂区域的载流子，并且可以调节通道的电阻性质。
JFET的工作原理主要体现在以下几方面：1.结型效应：JFET的门极和源极之间有一个反型结。
当没有外加电场时，结的两侧具有相等的电势。
但是，当在门极上施加一个偏置电压时，电压会使结的一侧变得负电势，形成一块细小的隔离层，阻止源极到门极的电流流动。
这种结型效应阻止了漏极电流的流过。
2.空间电荷区：在没有外加电场时，JFET的源极和漏极之间的区域被称为空间电荷区。
源极和漏极之间的电场很小，导致漏极电流（Id）基本没有流动。
当在JFET的门极上施加电压时，由于结型效应，通道区域的电阻发生变化，电场的增大会吸引P型区域的空穴（对于N型JFET）或N型区域的电子（对于P型JFET）。
这些空穴或电子首先集中在门极附近的通道区域，形成带状区域。
当继续增加门极电压时，空间电荷区递增，最终整个通道都被填充，形成一个阻碍漏极电流流动的屏障。
3.电流控制：JFET中的漏极电流完全取决于通道区域的电阻。
当在门极施加一个电压时，通过调节通道的电阻来控制漏极电流。
当门极电压（Vgs）增加时，电场的增强导致通道电阻的减小，从而增加漏极电流。
相反，当门极电压减小时，电场减弱，通道电阻增大，漏极电流减小。
总结起来，JFET的工作原理是通过在门极上施加电压来调整通道区域的电阻。
门极电压的变化会改变空间电荷区的形成和通道电阻，从而控制漏极电流。
这使得JFET成为一种被广泛应用于放大电路和开关电路的半导体器件。
用结型场效应管作恒流源
用结型场效应管作恒流源结型场效应管（JFET）作为一种广泛应用于电子电路中的三极管，可用于创建恒流源电路。
恒流源是一种电路元件，它能够稳定地提供一个稳定的恒定电流，无论负载变化还是电源波动。
在使用JFET作为恒流源之前，我们首先需要了解JFET的工作原理。
JFET由P型或N型半导体材料构成，有两个PN结，即源极（S）和漏极（D），夹在两个PN结之间的区域称为栅极（G）。
JFET中的电流流动主要受到栅源电压（Vgs）控制。
JFET的恒流源电路是由JFET和其他电路元件组成的。
在这个电路中，JFET的漏极通过一个负载电阻连接到电源，而源极被接地。
栅极则通过一个电阻与负载电阻连接，形成一个电压分压器，以提供恒定的栅源电压。
这个电阻可以调节以改变电流源的电流值。
当正向偏置电压施加到栅极和源极之间时，使栅源结反向偏置。
在这种情况下，JFET处于截止区，几乎没有漏极电流。
根据JFET的特性曲线，这个偏置电压被称为截止电压（Vp）。
当栅源电压逐渐逼近截止电压时，JFET逐渐进入饱和区，此时漏极电流会随着栅源电压的增加而增加。
在饱和区，漏极电流几乎不受负载电阻或电源电压的影响。
这就是为什么JFET能够作为恒流源的原因，因为它能够在漏极提供一个稳定的电流，无论负载的变化或电源的波动。
通过调节栅源电压，我们可以控制JFET的工作点，从而改变恒流源的电流值。
当栅源电压等于截止电压时，JFET进入截止区，提供的电流接近于零。
当栅源电压增加到截止电压以上时，JFET进入饱和区，从而提供一个稳定的电流。
在设计恒流源电路时，我们需要选择适当的JFET型号和合适的负载电阻。
JFET的类型、最大漏极电流和最大功率决定了能够提供的最大恒定电流。
负载电阻应选择一个适当的值，以确保在任何负载条件下都能提供稳定的电流输出。
使用恒流源电路的一个常见应用是作为电压参考源。
由于JFET作为恒流源能够提供一个稳定的电流输出，因此它经常用于基准电源、电压比较器和其他需要恒定电流的应用中。
有关1、JFET基本工作原理1)JFET基本结构
夹 断
时的VGS称为JFET的夹断电压，记为 Vp。
电 压
Vp0
Vbi
Vp
qNDa2 2 s
Vp0=Vbi-Vp表示整个沟道由栅源电压夹断 时，栅p-n结上的电压降，为区别起见，
Vp
Vbi
qNDa2 2 s
称为本征夹断电压。
最大饱和漏极电流IDSS
VGS=Vbi时的漏极电流，又称 最大漏源饱和电流。
跨导gm
跨导定义为漏源电压VDS一定时，漏极电流 的微分增量与栅极电压的微分增量之比.
gm
I DS VGS
VDS C
非饱和区跨导： I D
G0 VDS
2 3a
2 0
qN D
VDS
Vbi
3
VGS 2
VD
VGS
3 2
其中，G0
2aWqn N D
L
gmቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
G0
(1 Vp0
1
)2 [(VDS
Vbi
§4-8结型场效应晶体管（JFET)
1、 JFET的基本工作原理 1）JFET的基本结构
栅极
G
源极S
G P+
结构示意图
D
漏极
P
N
沟 道 耗增 尽强 型型 沟 道 耗增 尽强 型型
基本结构图
2）JFET的基本工作原理
平衡态沟道电阻： R L
L
A qn ND 2(a x0 )Z
S
G
P+
n
L
1
VGS )2
(Vbi
1
VGS )2 ]
饱和区跨导：
IDS
V VDDsaSt VVDp0satVVbi p0 VGVSb代 i 入V， GS 得饱和区跨导
结型场效应管(JFET)的结构和工作原理
结型场效应管(JFET)的结构和工作原理1. JFET的结构和符号N沟道JFET P沟道JFET2. 工作原理（以N沟道JFET为例）N沟道JFET工作时，必须在栅极和源极之间加一个负电压——V GS< 0，在D-S间加一个正电压——V DS>0.栅极—沟道间的PN结反偏，栅极电流i G≈0，栅极输入电阻很高（高达107Ω以上）。
N沟道中的多子（电子）由S向D运动，形成漏极电流i D。
i D的大小取决于V DS的大小和沟道电阻。
改变V GS可改变沟道电阻，从而改变i D。
主要讨论V GS对i D的控制作用以及V DS对i D的影响。
①栅源电压V GS对i D的控制作用当V GS＜0时，PN结反偏，耗尽层变宽，沟道变窄，沟道电阻变大，I D减小；V GS更负时，沟道更窄，I D更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，I D≈0。
这时所对应的栅源电压V GS称为夹断电压V P。
②漏源电压V DS对i D的影响在栅源间加电压V GS＜ 0 ，漏源间加正电压V DS > 0。
则因漏端耗尽层所受的反偏电压为V GD=V GS-V DS，比源端耗尽层所受的反偏电压V GS大,(如:V GS=-2V, V DS =3V, V P=-9V,则漏端耗尽层受反偏电压为V GD=-5V，源端耗尽层受反偏电压为-2V),使靠近漏端的耗尽层比源端宽，沟道比源端窄，故V DS对沟道的影响是不均匀的，使沟道呈楔形。
当V DS增加到使V GD=V GS-V DS =V P时，耗尽层在漏端靠拢,称为预夹断。
当V DS继续增加时，预夹断点下移，夹断区向源极方向延伸。
由于夹断处电阻很大，使V DS主要降落在该区，产生强电场力把未夹断区的载流子都拉至漏极，形成漏极电流I D。
预夹断后I D基本不随V DS增大而变化。
①V GS对沟道的控制作用当V GS＜0时，PN结反偏→耗尽层加厚→沟道变窄。
V GS继续减小，沟道继续变窄。
jfet原理
jfet原理JFET原理引言JFET（结型场效应晶体管）是一种常用的半导体器件，由负性温度系数的电阻特性和高输入阻抗特点而被广泛应用于电子电路中。
本文将从JFET的结构、工作原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、结构JFET由P型或N型半导体材料组成，其结构一般分为三个区域：源极（S）、漏极（D）和栅极（G）。
N型JFET的源极和漏极为N 区，栅极为P区；P型JFET则相反，源极和漏极为P区，栅极为N区。
源极和漏极之间的区域称为通道，栅极和通道之间的区域则称为控制区。
二、工作原理JFET的工作原理基于PN结反向偏置。
当PN结反向偏置时，形成一个反向偏压，在通道和控制区之间形成一个耗尽区。
在这种情况下，当栅极电压为零时，耗尽区宽度最大，通道中没有电子或空穴流动，此时JFET处于截止状态。
而当栅极电压增大时，耗尽区变窄，通道中的电子或空穴开始流动，JFET进入导通状态。
因此，JFET的导电能力由栅极电压的大小来控制。
三、N型JFET和P型JFET的特点1. N型JFET：N型JFET的特点是栅极电压增大时，通道中的电子流增大，导通能力增强；而栅极电压减小时，通道中的电子流减小，导通能力减弱。
因此，N型JFET常用于当栅极电压为正时的放大电路中。
2. P型JFET：P型JFET的特点与N型JFET相反，栅极电压增大时，通道中的空穴流增大，导通能力增强；而栅极电压减小时，通道中的空穴流减小，导通能力减弱。
因此，P型JFET常用于当栅极电压为负时的放大电路中。
四、JFET的应用JFET具有高输入阻抗、低噪声、宽频带等优点，因此被广泛应用于各种电子电路中。
以下是JFET的几个常见应用场景：1. 放大电路：JFET可作为放大器的关键元件，用于信号放大和弱信号恢复。
2. 开关电路：JFET具有较高的开关速度和低失真特性，可用于高频开关电路中。
3. 压控振荡器：JFET可用作压控振荡器的控制元件，用于产生高稳定性的频率信号。
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结型场效应管(JFET)的结构和工作原理
1. JFET的结构和符号
N沟道JFET P沟道JFET
2. 工作原理（以N沟道JFET为例）
N沟道JFET工作时，必须在栅极和源极之间加一个负电压——V GS< 0，在D-S间加一个正电压——V DS>0.
栅极—沟道间的PN结反偏，栅极电流i G≈0，栅极输入电阻很高（高达107Ω以上）。
N沟道中的多子（电子）由S向D运动，形成漏极电流i D。
i D的大小取决于V DS的大小和沟道电阻。
改变V GS可改变沟道电阻，从而改变i D。
主要讨论V GS对i D的控制作用以及V DS对i D的影响。
①栅源电压V GS对i D的控制作用
当V GS＜0时，PN结反偏，耗尽层变宽，沟道变窄，沟道电阻变大，I D减小；V GS更负时，沟道更窄，I D更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，I D≈0。
这时所对应的栅源电压V GS称为夹断电压V P。
②漏源电压V DS对i D的影响
在栅源间加电压V GS＜ 0 ，漏源间加正电压V DS > 0。
则因漏端耗尽层所受的反偏电压为V GD=V GS-V DS，比源端耗尽层所受的反偏电压V GS大,(如:V GS=-2V, V DS =3V, V P=-9V,则漏端耗尽层受反偏电压为V GD=-5V，源端耗尽层受反偏电压为-2V),使靠近漏端的耗尽层比源端宽，沟道比源端窄，故V DS对沟道的影响是不均匀的，使沟道呈楔形。
当V DS增加到使V GD=V GS-V DS =V P时，耗尽层在漏端靠拢,称为预夹断。
当V DS继续增加时，预夹断点下移，夹断区向源极方向延伸。
由于夹断处电阻很大，使V DS主要降落在该区，产生强电场力把未夹断区的载流子都拉至漏极，形成漏极电流I D。
预夹断后I D基本不随V DS增大而变化。
①V GS对沟道的控制作用
当V GS＜0时，PN结反偏→耗尽层加厚→沟道变窄。
V GS继续减小，沟道继续变窄。
当沟道夹断时，对应的栅源电压V GS称为夹断电压V P（或V GS(off) ）。
对于N沟道的JFET，V P <0。
②V DS对沟道的控制作用
当V GS=0时，V DS→I D , G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。
当V DS增加到使V GD=V P时，在紧靠漏极处出现预夹断。
此时V DS→夹断区延长→沟道电阻→I D基本不变。
③V GS和V DS同时作用时
当V P <V GS<0 时，导电沟道更容易夹断，对于同样的V DS ，I D的值比V GS=0时的值要小。
在预夹断处,V GD=V GS-V DS =V P (或V DS=V GS - V P).
综上分析可知
●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。
●JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因此i G 0，输入电阻很高。
●JFET是电压控制电流器件，i D受v GS控制。
●预夹断前i D与v DS呈近似线性关系；预夹断后，i D趋于饱和。