第3章場(chǎng)效應(yīng)管與特殊三極管基本應(yīng)用電路3.1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)工作原理

輸出特性轉(zhuǎn)移特性

主要參數(shù)

3.1.1

JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理

3.1.2

JFET的特性曲線及參數(shù)

N基底：N型半導(dǎo)體PP兩邊是P區(qū)G(柵極)S源極D漏極3.1.1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)導(dǎo)電溝道NPPG(柵極)S源極D漏極N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管DGSDGSPNNG(柵極)S源極D漏極P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管DGSDGS3.1.2

工作原理UDS=0U時(shí)PSDUDSUGSGNNNNIDPN結(jié)反偏，UGS越大則耗盡區(qū)越寬，導(dǎo)電溝道越窄。1.以P溝道PGSDUDSUGSNNIDUDS=0U時(shí)NNUGS越大耗盡區(qū)越寬，溝道越窄，電阻越大。但當(dāng)UGS較小時(shí)，耗盡區(qū)寬度有限，存在導(dǎo)電溝道。DS間相當(dāng)于線性電阻。PGSDUDSUGSNNUDS=0時(shí)UGS達(dá)到一定值時(shí)（夾斷電壓UP）,耗盡區(qū)碰到一起，DS間被夾斷，這時(shí)，即使UDS

0U，漏極電流ID=0A。IDPGSDUDSUGSUGS<Up且UDS>0、UGD<UP時(shí)耗盡區(qū)的形狀NN越靠近漏端，PN結(jié)反壓越大IDPGSDUDSUGSUGS<Up且UDS較大時(shí)UGD<UP時(shí)耗盡區(qū)的形狀NN溝道中仍是電阻特性，但是是非線性電阻。IDGSDUDSUGSUGS<UpUGD=UP時(shí)NN漏端的溝道被夾斷，稱(chēng)為予夾斷。UDS增大則被夾斷區(qū)向下延伸。IDGSDUDSUGSUGS<UpUGD=UP時(shí)NN此時(shí)，電流ID由未被夾斷區(qū)域中的載流子形成，基本不隨UDS的增加而增加，呈恒流特性。ID2

N溝道JFET工作原理①UGS對(duì)溝道的控制作用當(dāng)UGS＜0時(shí)當(dāng)溝道夾斷時(shí)，對(duì)應(yīng)的柵源電壓UGS稱(chēng)為夾斷電壓UP（或UGS(off)）。對(duì)于N溝道的JFET，UP<0。PN結(jié)反偏耗盡層加厚溝道變窄。

UGS繼續(xù)減小，溝道繼續(xù)變窄②UDS對(duì)溝道的控制作用當(dāng)UGS=0時(shí)，UDSID

G、D間PN結(jié)的反向電壓增加，使靠近漏極處的耗盡層加寬，溝道變窄，從上至下呈楔形分布。當(dāng)UDS增加到使UGD=UP時(shí)，在緊靠漏極處出現(xiàn)預(yù)夾斷。此時(shí)UDS夾斷區(qū)延長(zhǎng)溝道電阻ID基本不變③

UGS和UDS同時(shí)作用時(shí)當(dāng)UP<UGS<0時(shí)，導(dǎo)電溝道更容易夾斷，對(duì)于同樣的UDS，

ID的值比UGS=0時(shí)的值要小。在預(yù)夾斷處UGD=UGS-UDS=UP3.1.3特性曲線UGS0IDIDSSUP飽和漏極電流夾斷電壓轉(zhuǎn)移特性曲線一定UDS下的ID-UGS曲線1.P溝道予夾斷曲線IDUDS2VUGS=0V1V3V4V5V可變電阻區(qū)夾斷區(qū)恒流區(qū)輸出特性曲線0轉(zhuǎn)移泡特性圣曲線輸出燃特性徒曲線N溝道JF爛ET①蒙夾斷炕電壓UP(或UGS萬(wàn)(o穗ff餓))：②微飽和攔漏極塑電流IDS番S：③低頻宴跨導(dǎo)gm：或3.1.4主要參數(shù)漏極滿(mǎn)電流種約為饒零時(shí)姿的UGS值朗。UGS=0時(shí)對(duì)螞應(yīng)的侵漏極欄電流飼。低頻金跨導(dǎo)之反映秋了UGS對(duì)iD的控靠制作粒用。gm可以桂在轉(zhuǎn)師移特媽性曲失線上本求得繞，單薦位是mS沿(毫西奶門(mén)子匹)。④返輸出是電阻rd：結(jié)型慨場(chǎng)效厲應(yīng)管壩的缺制點(diǎn)：1.糾柵芹源極干間的袋電阻近雖然藝可達(dá)球107以上改，但尊在某我些場(chǎng)寄合仍灘嫌不鳴夠高賊。3.澆柵甩源極唯間的PN結(jié)加駐正向博電壓鍛時(shí)，擾將出兩現(xiàn)較遮大的統(tǒng)柵極酸電流呆。絕緣箭柵場(chǎng)刃效應(yīng)俘管可蒜以很杯好地宴解決訂這些嗓問(wèn)題銳。2.事在捕高溫西下，PN結(jié)的刻反向兇電流叼增大摩，柵盤(pán)源極斤間的塵電阻教會(huì)顯守著下踐降。MO蓬SF棕ET管是FE譯T的一導(dǎo)種（參另一端種是JF團(tuán)ET），谷可以全被制訴造成呢增強(qiáng)縫型或曲耗盡我型，P溝道尿或N溝道抄，因濕此MO暖SF因ET有N溝道質(zhì)和P溝道筍之分傅，而真且每孤一類(lèi)滅又分飾為增仇強(qiáng)型蟲(chóng)和耗剪盡型貞兩種互，共4種類(lèi)姥型。3.2絕緣雙柵場(chǎng)引效應(yīng)小管3.旦2.勻1結(jié)構(gòu)域和電可路符屢號(hào)PNNGSDP型基殊底兩個(gè)N區(qū)Si皺O2絕緣離層導(dǎo)電猛溝道金屬靈鋁GSDN溝道繡增強(qiáng)宿型N溝道池耗盡皂型PNNGSD予埋藝了導(dǎo)里電溝憑道GSDNPPGSDGSDP溝道妨增強(qiáng)診型P溝道趨耗盡亂型NPPGSDGSD予埋贈(zèng)了導(dǎo)仆電溝黎道3.諷2.記2M渠OS管的樓工作飄原理以N溝道桂增強(qiáng)鑒型為罰例PNNGSDUDSUGSUGS=0時(shí)D-S

間相當(dāng)于兩個(gè)反接的PN結(jié)ID=0對(duì)應(yīng)禽截止嬌區(qū)PNNGSDUDSUGSUGS>0時(shí)UGS足夠大時(shí)（UGS>UT）感應(yīng)出足夠多電子，這里出現(xiàn)以電子導(dǎo)電為主的N型導(dǎo)電溝道。感應(yīng)告出電邁子UT稱(chēng)為皂閾值雀電壓UGS較小阻時(shí)，盒導(dǎo)電肯溝道專(zhuān)相當(dāng)偵于電烘阻將D-跡S連接留起來(lái)羊，UGS越大盯此電尤阻越械小。PNNGSDUDSUGSPNNGSDUDSUGS當(dāng)UDS不太徐大時(shí)扒，導(dǎo)假電溝喬道在遞兩個(gè)N區(qū)間頓是均顛勻的畜。當(dāng)UDS較大面時(shí)，奔靠近D區(qū)的給導(dǎo)電宏溝道孕變窄掃。PNNGSDUDSUGS夾斷后，即使UDS繼續(xù)增加，ID仍呈恒流特性。IDUDS增加淺，UGD=UT時(shí)，性靠近D端的旋溝道搜被夾難斷，羨稱(chēng)為誘予夾既斷。絕緣浩柵型縣場(chǎng)效爆應(yīng)管灘特性慨曲線1)劍增強(qiáng)爆型MO尋S管2)埋耗盡坦型MO單S管夾斷萄電壓開(kāi)啟閑電壓各種顯場(chǎng)效調(diào)應(yīng)管稿所加習(xí)偏壓涂極性射小結(jié)1.直流退參數(shù)場(chǎng)效元應(yīng)管拌直流敢參數(shù)鳳主要講是保準(zhǔn)證其撲工作直在合貞適的鉆電路腐狀態(tài)處即可隆變電微阻區(qū)槐、夾羊斷區(qū)盆、恒宏流區(qū)響。1）飽燦和漏偵極電瀉流IDS顛S：耗拍盡型孕和結(jié)同型場(chǎng)根效應(yīng)氣管的篇一個(gè)休重要要參數(shù),它的鼠定義胳是當(dāng)休柵源侮之間斤的電世壓UGS等于母零,而漏揭、源淡之間臨的電劇壓UDS大于興夾斷幻玉電壓UP時(shí)對(duì)寧應(yīng)的濤漏極碼電流失。2）夾渡斷電維壓UP:耗盡啄型和抵結(jié)型完場(chǎng)效編應(yīng)管蝦重要氧參數(shù),其定右義為滔當(dāng)UDS一定練時(shí),使ID減小輩到某東一個(gè)蘭微小勁電流(如1μ根A,余5縮慧0μ承A)時(shí)所扇需的UGS值。3）開(kāi)裂啟電壤壓UT:UT是增商強(qiáng)型悼場(chǎng)效沙應(yīng)管估的重華要參會(huì)數(shù),它的治定義目是當(dāng)UDS一定冰時(shí),漏極薄電流ID達(dá)到咽某一代數(shù)值(例如10永μA栗)時(shí)所姻需加辨的UGS值。4）直桃流輸搶入電絕阻RGS:柵、秤源之鏟間所圈加電末壓與吼產(chǎn)生泄的柵惜極電茄流之罵比。歸由于鑄柵極數(shù)幾乎泥不索勞取電交流,因此礦輸入懂電阻渾很高瞎。結(jié)烈型為106Ω以上酬，MO畝S管可遠(yuǎn)達(dá)1010Ω以上腸。3.量2.兄3場(chǎng)效竭應(yīng)管桐的主手要參畢數(shù)2.交流域參數(shù)場(chǎng)效旋應(yīng)管誓交流真參數(shù)池也稱(chēng)徑為動(dòng)疏態(tài)參晚數(shù)，沫主要椅是研哄究場(chǎng)下效應(yīng)灰管交墻流性倆能時(shí)剃涉及私的性午能參狐數(shù)。1）低頻吧跨導(dǎo)gmgm是描悼述柵仁、源野電壓道對(duì)漏查極電由流的梯控制霧作用座。具裳體公蟲(chóng)式為魯：2）極間積電容場(chǎng)效欺應(yīng)管撿三個(gè)久電極搞之間波的電白容，言包括CGS、CGD和CDS。這些辨極間丈電容份愈小,則管顫子的浪高頻熊性能齒愈好姐。一門(mén)般為襪幾個(gè)pF。3）輸出摩電阻輸出光電阻rd說(shuō)明恭了uDS對(duì)iD的影熟響，滿(mǎn)是輸伍出特驗(yàn)性某畢一點(diǎn)聚上切澡線的懷斜率望倒數(shù)督。在飽需和區(qū)守（線丙性放言大區(qū)奪），iD隨uDS改變疏很小秀，因搬此rd的數(shù)聯(lián)值很加大，厭一般宋在幾注十千咱歐到另幾百姓千歐因之間懂。。極限密參數(shù)(t盒he處m鋼ax棉im暫um車(chē)p腸ar兄am暴et再er剪)是管飽子在均正常幕工作拴狀態(tài)環(huán)不允只許超塘過(guò)的呈參數(shù)獵。如逆果超隙越，情可能獻(xiàn)會(huì)損讀壞管倆子。1）漏極恐最大攔允許棋耗散敵功率PDM2）漏、我源間有擊穿醋電壓U（BR）DS3）柵源綢間擊果穿電茫壓U（BR）GS3.極限界參數(shù)(2餐)場(chǎng)效證應(yīng)三徐極管撒的型擠號(hào)場(chǎng)效仍應(yīng)三肌極管鳴的型英號(hào),現(xiàn)行店有兩銹種命比名方南法。柱其一攜是與寶雙極逐型三傍極管摟相同莫，第博三位莫字母J代表派結(jié)型速場(chǎng)效圈應(yīng)管很，O代表定絕緣絞柵場(chǎng)婚效應(yīng)庸管。貨第二候位字棗母代罰表材系料，D是P型硅扯，反瓜型層自是N溝道后；C是N型硅P溝道隆。如,3違DJ均6D是結(jié)丸型N溝道統(tǒng)場(chǎng)效鋪應(yīng)三派極管睛，3D督O6迫C是絕尺緣柵椒型N溝道垂場(chǎng)效衛(wèi)應(yīng)三愚極管怨。第二異種命盞名方糊法是CS覽××?xí)?，CS代表番場(chǎng)效瀉應(yīng)管接，××以數(shù)糊字代翻表型撒號(hào)的私序號(hào)若，#用字棋母代四表同則一型科號(hào)中退的不改同規(guī)這格。盼例如CS撐14蘆A、CS錫45窗G等。幾種槽常用塞場(chǎng)效填應(yīng)三被極管考的主洪要參溫?cái)?shù)雙極早型三幫極管廊與場(chǎng)任效應(yīng)忽三極點(diǎn)管的優(yōu)比較雙極趨型三詳極管場(chǎng)效陰應(yīng)三組極管結(jié)構(gòu)NP般N型戀結(jié)剖型N溝道P溝道與PN里P型詠絕檢緣柵聯(lián)增強(qiáng)恩型N溝道P溝道分類(lèi)C與E一般表不可加絕茄緣柵傭耗盡啞型N溝道P溝道倒置神使用D與S有的遵型號(hào)塌可倒由置使添用載流曲子岔多兔子擴(kuò)愿散少咽子漂該移犧多子共漂移輸入會(huì)量荷電流汪輸入襪電壓素輸入控制坡電餡流控債制電陽(yáng)流源調(diào)電繼壓控冷制電解流源噪聲穴較禿大摔較小溫度插特性記受剩溫度保影響姐較大答較小動(dòng)，且刊有零毀溫度接系數(shù)雖點(diǎn)輸入活電阻衛(wèi)幾十阻到幾稻千歐海姆懇幾兆翅歐姆短以上靜電豎影響修不受特靜電念影響垂易受濾靜電段影響集成災(zāi)工藝撐不艘易大繡規(guī)模將集成保適宜位大規(guī)模模和焰超大游規(guī)模緊集成3.番3場(chǎng)效著應(yīng)管迫放大很電路（a）共接源電雜路垮（b）共棕漏電終路稿（c）共猛柵電毛路場(chǎng)效靠應(yīng)管然放大宋電路柱的三易種接鳥(niǎo)法場(chǎng)效哀應(yīng)管南必須錘工作汪在放萄大區(qū)睜，即舌必須因采用該合適棉的直知流電擇流將誰(shuí)其工慎作點(diǎn)快（UDS，ID）設(shè)化置于惰輸出波特性嫩曲線浴的放觀大區(qū)蘆，且池保持末穩(wěn)定羞。與騰晶體旁管放挎大電擦路相韻類(lèi)似末，場(chǎng)貝效應(yīng)忍管放北大電真路有碑共源止、共袋漏、掃共柵溫三種宮接法家，它壁們的抵交流耍通路借如圖胳所示憐。3.劫3.地1場(chǎng)效斗應(yīng)管賢放大鵝電路靜的直貴流偏遵置與嗽靜態(tài)柳分析1.自偏霧壓電腳路2.分壓科器式雄自偏烤壓電扯路3.儲(chǔ)3.母2場(chǎng)效攤應(yīng)管侵放大仙電路批的動(dòng)下態(tài)分火析1.場(chǎng)效陷應(yīng)管游小信天號(hào)模衰型(a脅)結(jié)型凈場(chǎng)效缺應(yīng)管尼小信妥號(hào)?；男?b譽(yù))絕緣復(fù)柵型濱場(chǎng)效翅應(yīng)管步小信乳號(hào)模務(wù)型由于崇結(jié)型北場(chǎng)效妄應(yīng)管胖的輸鬼入電料阻比移絕緣距柵場(chǎng)姓效應(yīng)油管小瘦，所頸以結(jié)餡型場(chǎng)圣效應(yīng)形管的絹小信批號(hào)模股型保蔽留了脂電阻rgs，如旱圖（a），扁而絕茄緣柵所場(chǎng)效肝應(yīng)管咱輸入劍電阻砌趨近蠅于無(wú)勸窮大化，所始以小駕信號(hào)喊模型要中不鐘再畫(huà)鈴輸入麻電阻猶，直熊接將灶柵-源之膨間開(kāi)饅路處師理，體如圖依（b）。對(duì)于線結(jié)型肺場(chǎng)效肚