1、 高等教育出版社图4.2场效应管的结构 场效应管也是由PN结组成,其可分别为两类,即结型和绝缘栅型。 结型管又可分为两类,绝缘栅型又可分为四类。场效应管结型(JFET)N沟道型P沟道型绝缘栅型(MOS)N沟道增强型N沟道耗尽型P沟道增强型P沟道耗尽型108910图4.8场效应管的工作原理图(a)(b)(c)(六)特性曲线图: 1.增强型MOS场效应管的输出特性曲线和转移特性曲线分别示于图4.4和图4.5。图4.5场效应管的转移特性曲线 2.增强型MOS场效应管的输出特性与三极管类似,同样有三个区域:可变电阻区(A),恒流区(B)和击穿区(C),如图4.4所 示。可变电阻区与恒流 区之间的虚线表
2、示与夹 断轨迹,该虚线与各条 输出特性的交点满足关 系uGD=uGS-uDS=UGS。(七)主要参数: 1.直流参数 (1)饱和漏极电流IDSS 这是耗尽型场 效应管的一个重要 参数。它的定义适 当栅极与源极 之间的电压uGS等于零,而漏极与源极之间的电压uDS大于夹断电压UGS时对应的漏极电流。 (2)夹断电压 UGS UGS 也是耗尽 层型场效应管的一个重要参数。其 定义是当uDS一定时,时iD减小到某一个微小电流时所需的uGS值。 (3)开启电压UGS UGS是增强型场效应管的一个重要参数。它定义是当uDS一定时,是漏极电流达到某一数值时所需加的UGS值。(4)直流输入电阻RGS 即栅极
3、与源极之间所加电压与产生的栅极电流之比。由于场效应管的栅极几乎不取电流,因此其输入电阻很高。结型场效应管的RGS一般 以上,绝缘栅场效应管的输入电阻更高,一般大于 。2.交流参数107910 (1)低频跨导(gm) UDS为定值时,漏极电流变化量ID与引起这个变化的栅源电压变化量UGS之比,定义为跨导,即 若ID的单位是毫安(mA),的单位是伏(V),则gm的单位是毫西【门子】(mS)。 (2)极间电容 这是场效应管三个电极之间的等效电容,包括CgS、CgD和CDS。极间电容愈小,则管子的高频性能愈好。一般为几个皮法。 3.极限参数 (1)漏极最大允许消耗功率PDM 常数DSUGSDmUIgP
4、D= ID uDS。这部分功率转化为热能,使管子的温度升高。漏极最大消耗功率决定于场效应管的温升。 (2)漏极击穿电压U(BR)DS 这是场效应管的漏极特性曲线上,当漏极电流ID急剧上升产生雪崩击穿时的uDS。工作时外加在漏极与源极之间的电压不得超过此值。 (3)栅源击穿电压U(BR)GS 结型场效应管正常工作时,栅极与源极之间的PN结处于反向偏置状态,若uGS过高,PN结将被击穿。MOS场效应管的栅极与沟道之间有一层很薄的二氧化硅绝缘层,当uGS过高时,可能二氧化硅绝缘层被击穿,使栅极 栅极与底发生短路。这种击穿不同于一般的PN结击穿,而与电容器击穿的情况相类似,其属于破坏性的击穿。栅极与源极发生击穿,即MOS管即被破坏。 4.夹断电流(UP) 在漏源电压UDS为定值时,其ID可小到接近于零的UGS值,即UGS UP时,截止; UGS UP时,导通。 5.开启电压(UT) 在漏源电压UDS为定值时,场效应管开始导通的UGS 值,即UGSUT时,截止; UGSUT时,导通。小组成员:李茂强、 熊万芳、李水平