場效應管放大電路new-P溝道

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1、電子技術基礎（模擬部分）蘭州大學信息科學與工程學院2010年場效應管與雙極型晶體管不同，它是多子導電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結型場效應管JFET絕緣柵型場效應管MOS場效應管有兩種:§4.1場效應晶體管N溝道P溝道耗盡型增強型耗盡型增強型N溝道P溝道一、結構及符號4.1.1結型場效應管:源極（S）柵極（G）P區(qū)漏極DNNDGSN溝道GSDP溝道擴散情況：NP>>NN二、工作原理（以P溝道為例，N溝道見書）UDS=0V時PGSDUDSUGSNNNNIDPN結反偏，UGS越大則耗盡區(qū)越寬，導電溝道越窄

2、。4.1.1結型場效應管:PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V時NNUGS越大耗盡區(qū)越寬，溝道越窄，電阻越大。但當UGS較小時，耗盡區(qū)寬度有限，存在導電溝道。DS間相當于線性電阻。何種載流子導電？二、工作原理（以P溝道為例）4.1.1結型場效應管:PGSDUDSUGSNNUDS=0時UGS達到一定值時（夾斷電壓VP）,耗盡區(qū)碰到一起，DS間被夾斷，這時，即使UDS?0V，漏極電流ID=0A。ID二、工作原理（以P溝道為例）4.1.1結型場效應管:PGSDUDSUGSUGS0、UGD

3、

4、被夾斷區(qū)域中的載流子形成，基本不隨UDS的增加而增加，呈恒流特性。ID二、工作原理（以P溝道為例）4.1.1結型場效應管:二、工作原理（以P溝道為例）4.1.1結型場效應管:結論：（1）因為柵源間加反向電壓，故柵極幾乎不取電流；（2）輸出電流ID受UGS控制，故場效應管是一種電壓控制器件；（3）由于受ED的影響，耗盡層呈上寬下窄的形式，故總是溝道的上部先被夾斷；PGSDUDSUGSNNID三、特性曲線UGS0IDIDSSVP飽和漏極電流夾斷電壓4.1.1結型場效應管:vmAvUDSUGS（1）轉移特性

5、ID=f(UGS)

6、UDS飽和漏電流IDSS：UGS=0時的漏極電流。夾斷電壓VP：ID接近于0時的柵源電壓。①飽和區(qū)中的各條轉移特性幾乎重合，通常我們就用一條曲線來表示。②轉移特性的經驗公式：予夾斷曲線IDUDS2VUGS=0V1V3V4V5V可變電阻區(qū)夾斷區(qū)恒流區(qū)（2）輸出特性曲線ID=f(UDC)

7、UGS0三、特性曲線4.1.1結型場效應管:轉移特性曲線UGS0IDIDSSVP四、N溝道結型場效應管的特性曲線4.1.1結型場效應管:vmAvVDSVGS輸出特性曲線IDUDS0UGS=0V-1V-

8、3V-4V-5V四、N溝道結型場效應管的特性曲線4.1.1結型場效應管:五、結型場效應管的缺點：1.柵源極間的電阻雖然可達107以上，但在某些場合仍嫌不夠高。3.柵源極間的PN結加正向電壓時，將出現(xiàn)較大的柵極電流。絕緣柵場效應管可以很好地解決這些問題。2.在高溫下，PN結的反向電流增大，柵源極間的電阻會顯著下降。4.1.1結型場效應管:4.1.2絕緣柵場效應管:一、結構和電路符號PNNGSDP型基底兩個N區(qū)SiO2絕緣層導電溝道金屬鋁GSDN溝道增強型N溝道耗盡型PNNGSD預埋了導電溝道GSD4.1

9、.2絕緣柵場效應管:一、結構和電路符號NPPGSDGSDP溝道增強型4.1.2絕緣柵場效應管:一、結構和電路符號P溝道耗盡型NPPGSDGSD預埋了導電溝道4.1.2絕緣柵場效應管:一、結構和電路符號二、MOS管的工作原理以N溝道增強型為例PNNGSDUDSUGSUGS=0時D-S間相當于兩個反接的PN結ID=0對應截止區(qū)4.1.2絕緣柵場效應管:PNNGSDUDSUGSUGS>0時UGS足夠大時（UGS>VT）感應出足夠多電子，這里出現(xiàn)以電子導電為主的N型導電溝道。感應出電子VT稱為開啟（閾值）電壓

10、二、MOS管的工作原理4.1.2絕緣柵場效應管:UGS較小時，導電溝道相當于電阻將D-S連接起來，UGS越大此電阻越小。PNNGSDUDSUGS二、MOS管的工作原理4.1.2絕緣柵場效應管:PNNGSDUDSUGS當UDS不太大時，導電溝道在兩個N區(qū)間是均勻的。當UDS較大時，靠近D區(qū)的導電溝道變窄。二、MOS管的工作原理4.1.2絕緣柵場效應管:PNNGSDUDSUGS夾斷后，即使UDS繼續(xù)增加，ID仍呈恒流特性。IDUDS增加，UGD=VT時，靠近