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3.場效應(yīng)管的類型
3.場效應(yīng)管的類型
 更新時(shí)間:2008-7-27 15:37:50  點(diǎn)擊數(shù):6
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這一節(jié)我們要了解場效應(yīng)管的分類,各種場效應(yīng)管的工作特點(diǎn)及根據(jù)特性曲線能判斷管子的類型。

  場效應(yīng)管分為結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)

一:結(jié)型場效應(yīng)管

 1.結(jié)型場效應(yīng)管的分類
 結(jié)型場效應(yīng)管有兩種結(jié)構(gòu)形式。它們是N溝道結(jié)型場效應(yīng)管(符號(hào)圖為(1))和P溝道結(jié)型場效應(yīng)管(符號(hào)圖為(2))

  從圖中我們可以看到,結(jié)型場效應(yīng)管也具有三個(gè)電極,它們是:G——柵極;D——漏極;S——源極。電路符號(hào)中柵極的箭頭方向可理解為兩個(gè)PN結(jié)的正向?qū)щ姺较颉?/FONT>

2.結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理(以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例)
 在D、S間加上電壓UDS,則源極和漏極之間形成電流ID,我們通過改變柵極和源極的反向電壓UGS,就可以改變兩個(gè)PN結(jié)阻擋層的(耗盡層)的寬度,這樣就改變了溝道電阻,因此就改變了漏極電流ID

3.結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線(以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例)

輸出特性曲線:(如圖(3)所示)
根據(jù)工作特性我們把它分為四個(gè)區(qū)域,即:可變電阻區(qū)、放大區(qū)、擊穿區(qū)、截止區(qū)。
 
對(duì)此不作很深的要求,只要求我們看到輸出特性曲線能判斷是什麼類型的管子即可

轉(zhuǎn)移特性曲線:
                
我們根據(jù)這個(gè)特性關(guān)系可得出它的特性曲線如圖(4)所示。它描述了柵、源之間電壓對(duì)漏極電流的控制作用。

從圖中我們可以看出當(dāng)UGS=UP時(shí)ID=0。我們稱UP為夾斷電壓。

  注:轉(zhuǎn)移特性和輸出特性同是反映場效應(yīng)管工作時(shí),UGS、UDS、ID之間的關(guān)系,它們之間是可以互相轉(zhuǎn)換的。

二:絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)
1.絕緣柵場效應(yīng)管的分類

  絕緣柵場效應(yīng)管也有兩種結(jié)構(gòu)形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什麼溝道,它們又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。

2.絕緣柵型場效應(yīng)管的工作原理(以N溝道增強(qiáng)型MOS場效應(yīng)管)
  我們首先來看N溝道增強(qiáng)型MOS場效應(yīng)管的符號(hào)圖:如圖(1)所示
  它是利用UGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達(dá)到控制漏極電流的目的。

3.絕緣柵型場效應(yīng)管的特性曲線(以N溝道增強(qiáng)型MOS場效應(yīng)管)
它的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖(2)所示;
它的輸出特性曲線如圖(3)所示,它也分為4個(gè)區(qū):可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)。

注:對(duì)此我們也是只要求看到輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移曲線能判斷出是什麼類型的管子,即可。
 

一:場效應(yīng)管的主要參數(shù)
(1)直流參數(shù)
   飽和漏極電流IDSS   它可定義為:當(dāng)柵、源極之間的電壓等于零,而漏、源極之間的電壓大于夾斷電壓時(shí),對(duì)應(yīng)的漏極電流。
   夾斷電壓UP   它可定義為:當(dāng)UDS一定時(shí),使ID減小到一個(gè)微小的電流時(shí)所需的UGS
  
開啟電壓UT   它可定義為:當(dāng)UDS一定時(shí),使ID到達(dá)某一個(gè)數(shù)值時(shí)所需的UGS
(2)交流參數(shù)
   低頻跨導(dǎo)gm   它是描述柵、源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。
   極間電容    場效應(yīng)管三個(gè)電極之間的電容,它的值越小表示管子的性能越好。
(3)極限參數(shù)
   漏、源擊穿電壓    當(dāng)漏極電流急劇上升時(shí),產(chǎn)生雪崩擊穿時(shí)的UDS。
   柵極擊穿電壓     結(jié)型場效應(yīng)管正常工作時(shí),柵、源極之間的PN結(jié)處于反向偏置狀態(tài),若電流過高,則產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象。


二:場效應(yīng)管的特點(diǎn)
場效應(yīng)管具有放大作用,可以組成放大電路,它與雙極性三極管相比具有以下特點(diǎn):
(1)場效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過UGS來控制ID;
(2)場效應(yīng)管的輸入端電流極小,因此它的輸入電阻很高;
(3)它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù);
(5)場效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)。

這一節(jié)我們對(duì)前面所述的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)一下,以突出重點(diǎn)為目的。

下面我們通過表格把各種場效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線表示出來:
   

種類

符號(hào)

轉(zhuǎn)移特性

輸出特性

結(jié)型N溝道

耗盡型

結(jié)型P溝道

耗盡型

絕緣柵型N溝道

增強(qiáng)型

耗盡型

絕緣柵型P溝道

增強(qiáng)型

耗盡型

我們這一節(jié)要掌握的問題是:
(1)場效應(yīng)管與三極管相比所具有的特點(diǎn);
(2)根據(jù)輸出特性或轉(zhuǎn)移特性能判斷出是什麼類型的管子(這一點(diǎn)是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn))
(3)結(jié)型和絕緣柵型場效應(yīng)管的工作特點(diǎn)和原理(只要求我們了解)。

 

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