7场效应管

１.４场效应管１、优点和分类２、符号和特性曲线重点：一、知识回顾１、三极管的类型和符号２、三极管的电流放大作用３、共射特性曲线４、极限参数和安全工作区６、作业讲解：Ｐ71－1.12５、管脚的判断1、三极管的类型和符号（１）、类型NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN基极发射极集电极（２）、符号：２、三极管的电流放大作用（１）、电流放大的供电条件BECNNPEBRBECRC发射结正偏、集电结反偏（２）、电流放大作用BCII___BCIIΔΔ高中低（１）、输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A３、共射特性曲线（２）、三个工作区饱和区截止区放大区ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区ICUCEO４、极限参数和安全工作区５、管脚的判断：黑红（１）、基极的判断（２）、集电极的判断６、作业讲解：Ｐ71－1.１2图(b)解：+6VRbRc-6VT（１）、直流偏置（２）、其它情况发射结正偏集电结反偏１.４场效应管（一）、场效应管（三）、绝缘栅型场效应管（二）、结型场效应管（四）、主要参数（五）、场效应管与晶体管的比较（六）、简易测试（一）、场效应管1、优点：体积小、重量轻、寿命长；且：输入电阻高、省电、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强。制造工艺简单，便于大规模集成等。2、分类：结型、绝缘栅型3、实物图（二）、结型场效应管１、结构和符号２、工作原理３、特性曲线１、结构和电路图符号动画(b)DSGP型沟道NNDGS(a)DSGN型沟道PPDGS(a)N沟道JFET；(b)P沟道JFET１、结构和电路图符号箭头的方向表示导电沟道的类型箭头的方向表示导电沟道的类型在栅结的方向总是由P指向N在栅结的方向总是由P指向N２、工作原理（1）、uGS对导电沟道的影响（2）、uDS对导电沟道的影响（3）、uGS对iD的控制作用（1）、uGS对导电沟道的影响(a)、uGS=0时(b)、UGS(off)uGS0时(c)、uGS≤UGS(off)时(a)、UGS=0，沟道最宽，ID最大；NDGS(a)PPUDSID＝IDSS(最大)(b)、UGS负压增大，沟道变窄，ID减小；DS(b)PPUDSID减小UGS(c)、UGS负压进一步增大，沟道夹断，ID=0DS(c)PPUDSUGSID＝0DGS(a)UDSID＞0UGSDGS(b)UDSUGS沟道局部夹断ID＝IDSSPPPP（２）、uDS对导电沟道的影响动画（3）、uGS对iD的控制作用低频跨导：GSDmuig1234iD/mA01020uDS/V可变电阻区恒截止区－2V－1.5V－1VUDS＝UGS－UGSoff515流区击穿区UGS＝0V(b)UGSoff－0.5V（１）、输出特性曲线2)(1offGSGSDSSDUuIi３、特性曲线动画uGS/V0－1－2－312345IDSSUGSoffiD/mA(a)（2）、转移特性曲线动画（三）、绝缘栅型场效应管１、分类：２、结构和电路图符号３、工作原理４、特性曲线１、分类：耗尽型增强型沟道耗尽型增强型沟道绝缘栅型耗尽型增强型沟道耗尽型增强型沟道结型场效应管PNPN（MOS管）２、结构和电路图符号漏极D栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的，称绝缘栅型场效应管。金属电极栅极G源极SSiO2绝缘层P型硅衬底高掺杂N区（1）、N沟道增强型MOS管动画GSD符号：由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达1014。漏极D金属电极栅极G源极SSiO2绝缘层P型硅衬底高掺杂N区由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效应管，简称MOS场效应管。漏极衬底源极栅极(2)、N沟道耗尽型管GSD符号：如果MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。SiO2绝缘层中掺有正离子予埋了N型导电沟道N型衬底P+P+GSD符号：结构SiO2绝缘层加电压才形成P型导电沟道增强型场效应管只有当UGSUGS(th）时才形成导电沟道。(3)、P沟道增强型(4)、P沟道耗尽型管符号：GSD予埋了P型导电沟道SiO2绝缘层中掺有负离子耗尽型GSDGSD增强型N沟道P沟道GSDGSDN沟道P沟道G、S之间加一定电压才形成导电沟道在制造时就具有原始导电沟道B(a)N＋UGSUDSN＋PN结(耗尽层)P型衬底N沟道增强型MOS场效应管的沟道形成B(b)N＋UDS导电沟道P型衬底UGSN＋３、工作原理动画②漏源电压uDS对漏极电流id的控制作用当uGS＞UT，且固定为某一值时，来分析漏源电压VDS对漏极电流ID的影响。（设UT=2V，uGS=4V）（a）uds=0时，id=0。（b）uds↑→id↑；同时沟道靠漏区变窄。（c）当uds增加到使ugd=UT时，沟道靠漏区夹断，称为预夹断。（d）uds再增加，预夹断区加长，uds增加的部分基本降落在随之加长的夹断沟道上，id基本不变。---s二氧化硅P衬底gDDV+Nd+bNVGGid---二氧化硅NisdNVb++DDdVP衬底GGg---GGbVd二氧化硅siNgDD+dP衬底VN+---P衬底d+dDDVs+二氧化硅NNbiGGVg动画４、特性曲线iD0uDSUGS＝6V截止区4V3V2V5V可变电阻区(a)恒流区区穿击2)(1thGSGSDODUuIi（四）、场效应管的主要参数(1)开启电压UGS(th)：是增强型MOS管的参数(2)夹断电压UGS(off)：(3)饱和漏电流IDSS：是结型和耗尽型MOS管的参数(4)低频跨导gm：表示栅源电压对漏极电流的控制能力极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。DSGSmUDUIgΔΔ（五）、场效应管与晶体管的比较电流控制电压控制控制方式电子和空穴两种载流子同时参与导电载流子电子或空穴中一种载流子参与导电类型NPN和PNPN沟道和P沟道放大参数20020~mA/V5~1mgrce很高rds很高输出电阻输入电阻421010~较低1471010~较高双极型三极管单极型场效应管热稳定性差好制造工艺较复杂简单，成本低对应电极B—E—CG—S—D（六）、简易测试：1、结型场效应管（JFEF）：极性判断：Ｎ、Ｐ沟道判断；2、绝缘栅型场效应管（ＭＯＳ）：极性判断：质量判断三、课堂小结１、场效应管的优点、类型２、结型场效应管的结构、符号和特性曲线３、绝缘栅型场效应管的分类、结构、符号４、绝缘栅型场效应管的原理和特性曲线５、场效应管的主要参数６、简易测试四、布置作业１、思考题：Ｐ６９－１.１