场效应管_EEPW百科

admin2783104 admin2783104 | 时间:2017-3-7 15:22:51 | 0 views
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  具有输入电阻高(100000000~1000000000Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.

  判定栅极G:将万用表拨至R×1k档,用万用表的负极任意接一电极,另一只表笔依次去接触其余的两个极,测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等,则负表笔所接触的为栅极,另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换,若两次测出的电阻都很大,则为N沟道;若两次测得的阻值都很小,则为P沟道.

  在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S极与D极.用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.

  (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

  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。

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  (2)特性曲线(a)给出了N沟道结型场效应管的栅压---漏流特性曲线,称为转移特性曲线,它和电子管的动态特性曲线非常相似,当栅极电压VGS=0时的漏源电流。用IDSS表示。VGS变负时,ID逐渐减小。ID接近于零的栅极电压称为夹断电压,用VP表示,在0≥VGS≥VP的区段内,ID与VGS的关系可近似表示为:

  ①可变电阻区(图中I区)在I区里VDS比较小,沟通电阻随栅压VGS而改变,故称为可变电阻区。当栅压一定时,沟通电阻为定值,ID随VDS近似线性增大,当VGS<VP时,漏源极间电阻很大(关断)。IP=0;当VGS=0时,漏源极间电阻很小(导通),ID=IDSS。这一特性使场效应管具有开关作用。

  ②恒流区(区中II区)当漏极电压VDS继续增大到VDS>VP时,漏极电流,IP达到了饱和值后基本保持不变,这一区称为恒流区或饱和区,在这里,对于不同的VGS漏极特性曲线近似平行线,即ID与VGS成线性关系,故又称线性放大区。

  它的结构、电极及符号见图3所示,以一块P型薄硅片作为衬底,在它扩散两个高杂质的N型区,作为源极S和漏极D。在硅片表覆盖一层绝缘物,然后再用金属铝引出一个电极G(栅极)由于栅极与其它电极绝缘,所以称为绝缘栅场面效应管。

  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。

  金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应,在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。当栅 g 电压vg 增大时, p 型半导体表面的多数载流子枣空穴减少、耗尽,而电子积累到反型。当表面达到反型时,电子积累层将在 n+ 源区 s 和 n+ 漏区 d 形成导电沟道。当 vds ≠ 0 时,源漏电极有较大的电流ids流过。使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压vt。当 vgsvt并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在的vds下也将产生不同的ids, 实现栅源电压vgs对源漏电流ids的控制。

  fet和双极型三极管相类似,电极对应关系是b®g、e®s、c®d;由fet组成的放大电也和三极管放大电相类似,三极管放大电基极回一个偏置电流(偏流),而fet放大电的场效应管栅极没有电流,fet放大电的栅极回一个合适的偏置电压(偏压)。

  fet组成的放大电和三极管放大电的主要区别:场效应管是电压控制型器件,靠栅源的电压变化来控制漏极电流的变化,放大作用以跨导来;三极管是电流控制型器件,靠基极电流的变化来控制集电极电流的变化,放大作用由电流放大倍数来。

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