场效应管简单总结-白红宇

场效应管简单总结

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发布时间：2019-03-04

本文共 1304 字，大约阅读时间需要 4 分钟。

场效应管

场效应管(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。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。场效应管不但具备双极型晶体管体积小、重量轻、寿命长等优点，而且输人回路的内阻高达10⁷~ 10²Ω，噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强，且比后者耗电省，这些优点使之从20世纪60年代诞生起就广泛地应用于各种电子电路之中。

场效应管分为结型和绝缘栅型两种不同的结构。

1.4.1 结型场效应管

结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型

在这里插入图片描述

下图是N沟道结型场效应管的结构示意图。图中，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，所引出的电极称为栅极g，N型半导体的两端分别引出两个电极，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，漏极与源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。

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结型场效应管的工作原理

1.当u_DS=0V(即d、s短路)时，u_DS对导电沟道的控制作用,当u_DS=0V且u_DS=0 V时，耗尽层很窄，导电沟道很宽。

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加强V_GG，则u_GS增大，使得耗尽层变宽，减小了电流通过的大小。

2.当u_GS为u_GS(off)>0V中某一固定值时，u_DS对漏极电流ip的影响

V_DD影响到了漏极和源极两点的电势，使得PN结不对称。产生如下变化：

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3.当U_CD< u_GS(off)时， u_GS对i_D 的控制作用

结型场效应管的U_GS不可以为负，绝缘栅型场效应管可以

1.4.2绝缘栅型场效应管【MOS管】

N沟道增强型场效应管

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g作为栅极处于完全绝缘的状态。

工作原理

在这里插入图片描述

U_DS =0时 U_DS对导电沟道的影响如上图所示。

因为U_GS使得栅极带有正电，将电子吸附上去，于是形成了沟道。而沟道的宽度可以控制电流的大小，进而呈现电阻特性。

即U_GS决定R_DS。

当u_GS是大于U_GS(th)的一个确定值时，若在d-s之间加正向电压，则将产生一定的漏极电流。此时，u_DS的变化对导电沟道的影响与结型场效应管相似。

当u_DS较小时，u_DS的增大使i_D线性增大，沟道沿源-漏方向逐渐变窄，一旦u_DS增大到使u_CD= U_GS(th)(即 u_DS= u_GS- U_GS(th)) 时，沟道在漏极一侧出现夹断点，称为预夹断.

在这里插入图片描述

N沟道耗尽型场效应管

如果在制造MOS管时，在SiO₂绝缘层中掺人大量正离子，那么即使u_GS=0，在正离子作用下P型衬底表层也存在反型层，即漏-源之间存在导电沟道。只要在漏-源间加正向电压，就会产生漏极电流。

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u_GS为正时，反型层变宽，沟道电阻变小，i_D 增大;反之，u_GS为负时，反型层变窄，沟道电阻变大，ip 减小。而当u_GS从零减小到一定值时，反型层消失，漏-源之间导电沟道消失，i_D=0。此时的ucs称为夹断电压U_GS(OFF)。

1.4.3 场效应管的特性曲线与参数

特性曲线

转移特性曲线：

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该曲线出现在横流区

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输出特性曲线：

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MOS管的知识点比较多，总结较难，还是结合书比较好理解

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