第5讲 场效应管

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1、第五讲 场效应管一、场效应管的结构和符号二、场效应管的放大原理三、场效应管的特性曲线四、主要参数MOSMOS场效应晶体管场效应晶体管场场效效应应管管结型场效应三极管结型场效应三极管JFET绝缘栅型场效应三极管绝缘栅型场效应三极管IGFET分类分类N沟道沟道P沟道沟道一、结型场效应晶体管一、结型场效应晶体管结构结构G栅极（基极）栅极（基极）S源极（发射极）源极（发射极）D漏极（集电极）漏极（集电极）在在N型半导体硅片型半导体硅片的两侧各制造一个的两侧各制造一个PN结，形成两个结，形成两个PN结夹着一个结夹着一个N型型沟道的结构。沟道的结构。P区区即为栅极，即为栅极，N型硅型硅的一端是漏极，另的一

2、端是漏极，另一端是源极。一端是源极。工作原理工作原理以以N沟道沟道PN结结型结结型FET为为例例正常正常放大放大时外时外加偏加偏置电置电压的压的要求要求问题：如果是问题：如果是P沟道，直流偏置应如何加？沟道，直流偏置应如何加？0DSVV VGSGS0 00，使形成漏，使形成漏电流电流i iD D。0GSV栅源电压对沟道的控制作用栅源电压对沟道的控制作用当当VGS=0时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源间将形成多子的漂移运动，产生漏极电流。间将形成多子的漂移运动，产生漏极电流。当当VGS0时，时，PN结反偏，耗尽层变宽，漏源间的结反偏，耗尽层变宽，漏源间的

3、沟道将变窄，沟道将变窄，ID将减小。将减小。VGS继续减小，沟道继续变窄，继续减小，沟道继续变窄，ID继续减小直至为继续减小直至为0。当。当漏极电流为零时所对应的栅源电压漏极电流为零时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压称为夹断电压VP。漏源电压对沟道的控制作用漏源电压对沟道的控制作用当当VGS=0,VDS=0时，漏电流时，漏电流ID=0当当VGS=0,VDS增大时，漏电流增大时，漏电流ID也增大。也增大。此时由于存在沟道电阻，此时由于存在沟道电阻，将使沟道内电位分布不均匀，其中将使沟道内电位分布不均匀，其中d端与栅极间的反压最高，沿着端与栅极间的反压最高，沿着沟道向下逐渐降低，源端最低，从而使

4、耗尽层成楔形分布。沟道向下逐渐降低，源端最低，从而使耗尽层成楔形分布。 当当V VDSDS继续增大到使继续增大到使V VGSGS-V-VDSDS=V=VP P时，时，d端端附近的沟道被夹断，这称为附近的沟道被夹断，这称为“预夹预夹断断”。 出现预夹断后，当出现预夹断后，当V VDSDS继续增大时，夹断长度会自上向继续增大时，夹断长度会自上向下延伸，但从源极到夹断处的沟道上沟道电场基本不下延伸，但从源极到夹断处的沟道上沟道电场基本不随随V VDSDS变化，变化，I ID D基本不随基本不随V VDSDS增加而上升，趋于饱和值。增加而上升，趋于饱和值。特性曲线特性曲线 (b) N沟道结型沟道结型F