场效应管 |
场效应管(英缩写FET)是电压控制器件,它有输入电压来控制输出电流的变化。它具有输入阻抗高噪声低,动态范围大,温度系数低等优点,因而广泛应用于各种电子线路中。 |
一、场效应管的结构原理及特性 |
场效应管有结型和绝缘栅两种结构,每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道。 1、结型场效应管(JFET) (1)结构原理 它的结构及符号见图1。在N型硅棒两端引出漏极D和源极S两个电极,又在硅棒的两侧各做一个P区,形成两个PN结。在P区引出电极并连接起来,称为栅极Go这样就构成了N型沟道的场效应管 |
图1、N沟道结构型场效应管的结构及符号 |
由于PN结中的载流子已经耗尽,故PN基本上是不导电的,形成了所谓耗尽区,从图1中可见,当漏极电源电压ED一定时,如果栅极电压越负,PN结交界面所形成的耗尽区就越厚,则漏、源极之间导电的沟道越窄,漏极电流ID就愈小;反之,如果栅极电压没有那么负,则沟道变宽,ID变大,所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化,就是说,场效应管是电压控制元件。 |
图2、结型场效应管特性曲线 |
2)漏极特性(输出特性) |
图3、N沟道(耗尽型)绝缘栅场效应管结构及符号 |
在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。 场效应管的式作方式有两种:当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型,当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。 (2)特性曲线 1)转移特性(栅压----漏流特性) 图4(a)给出了N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的转移行性曲线,图中Vp为夹断电压(栅源截止电压);IDSS为饱和漏电流。 图4(b)给出了N沟道增强型绝缘栅场效管的转移特性曲线,图中Vr为开启电压,当栅极电压超过VT时,漏极电流才开始显著增加。 2)漏极特性(输出特性) 图5(a)给出了N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的输出特性曲线。 图5(b)为N沟道增强型绝缘栅场效应管的输出特性曲线 。 |
图4、N沟道MOS场效管的转移特性曲线 | 图5、N沟道MOS场效应管的输出特性曲线 |
此外还有N衬底P沟道(见图1)的场效应管,亦分为耗尽型号增强型两种, 各种场效应器件的分类,电压符号和主要伏安特性(转移特性、输出特性) |
二、场效应管的主要参数 |
1、夹断电压VP |
关键词: 场效应管
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