怎么判断场效应管的工作状态.docx
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怎么判断场效应管的工作状态
怎么判断场效应管的工作状态
场效应管及其放大电路
场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即是电压控制元件。
它的输出电流决定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所以它的输入电阻高，且温度稳定性好。
按结构不同场效
应管有两种:
结型场效应管
绝缘栅型场效应管
本节仅介绍绝缘栅型场效应管
按工作状态可分为：
增强型和耗尽型两类每类又有N
沟道和P沟道之分2.11.1绝缘栅场效应管
1.增强型绝缘栅场效应管
⑴
N沟道增强型管的结构
（1）N沟逍增强型管的结构
它电极及硅片之间址绝级的.称绝缘栅唱场效应汁©
源极5柚极G漏极D
由于金属栅
极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效应管，简称MO场效应管
源极$柵极G漏极D
P型硅衬底
⑵N沟道
增强型管的工作原理
由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底
隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结
十柵渊电压厂佃=0时,不昨a询和源极之何所加电爪的极性如何.其+总有一个PN结是反向債置的•反向电m很鬲.漏极电渝近似为苓。
当Ugs>0时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；
w.r,
将出现N型辱电沟逍・将。
召连孩起来.%愈福.孚电沟遺Jfe®,在涌极电源的作用下将产生秦械电擁
当UGs
UGs（th）后，场效应管才形成导电沟道，开始导通，若漏-源之间加上一定的电压UDs,则有漏极电流ID产生。
在一定的UDs下漏极电流Id的大小与栅源电压Lbs有关所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。
在一定的漏-源电压UDs下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压Lbs（th）。
（3）
特性曲线
开启电压「册m
2.耗尽型绝缘栅场效应管？
如果MOS管在制造时导电
沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。
（1）N沟道耗尽
型管
加电斥才形J®
卩唧¥电沟道
aojn■j?
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卩岬
畏电禅迎J
由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在"尸0时，若漏-原之间加上一定的电压UDs,也会有漏极电流Id产生。
这时的漏极电流用
IDSS表示，称为饱和漏极电流。
当UGS>0时，使导电沟
道变宽，Id增大；
当UGs<0时，使导电沟道变窄，ID减小；“S负值愈高，
沟道愈窄，ID就愈小。
当UGs达到一定负值时，N型导电沟道消失，
ID=0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。
这时的
Ubs称为夹断电压，用Ubs（off）表示。
⑵耗尽型N沟道MOSt的特性曲线
4
耗尽型的MOS管UG萨0时就有导电沟道，加反向电压到
（3）P沟道耗尽型管
捧盯负离r*.
心mA
4812lfi20｛仏
加极待性曲绞
卅沟道P沟逍
G、SirnJUa-'S!
电用』形城R电沟
UGs（th）:
在制11时SJHf
凍始导联沟通
3.场效应管的主要参数
（1）开启电压
是增强型MOS管的参数
（2）夹断电压
UGs（off）:
⑶饱和漏电流
IDSS：
是结型和耗尽型
MOS管的参数
（4）低频跨导
gm
:
表示栅源电压对漏极电流的控制能力
极限参数：
最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。
场
效应管与晶体管的比较
场效应管放大电路场效应晶体管具有输入电阻高、噪
声低等优点，常用于多级放大电路的输入级以及要求
噪声低的放大电路。
？
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？
场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、集电极、基极。
场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。
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场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一
样，包括静态分析和动态分析。
1.自给偏压式偏置电路T为N沟道耗尽型场效应管
UGs
=-RSIs
栅源电压UGs是由场效应管自身的电流提供的，故称自给偏压。
增强型MOS管因UGs=0时，
ID
0,故不能采用自给偏压式电路。
静态分析可以用估算法或图解法（
略）
估算法:
列出静态时的关系式
（'
2.分压式偏置电路
（1）静态分析
对增强型MOS管构成的放大电路需用图解法来确定静
估E行人列出柳态时的吳系式流过风;的电流为零
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U.,Q打=£昭_打-忖）*Hkr=将已如的L&驛称缶代入上两尢解岀Ugs*/d5由吩%■収心friy解由％
电压放大俗数
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心b讪“
（2）动态分析
心是为了提高輸入电眄而设氏的。
3.源极输出器
交流通懦
HF
输入电Ml輸出逖阳
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电压®（大僻数
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场效应管工作在可变电阻区时，漏源电阻:
/jj/mA
场效应曾可看作由柵源电压控制的可变电
£；：
汙一仇
—1.5V
2_5V
N河道结型场效
山洽的转移特件
应用举例:
放大器
整流滤
波电路
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