電子電路場效應(yīng)管概要6.5場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)晶體管（FET）是利用電場效應(yīng)來控制半導(dǎo)體中電流的半導(dǎo)體器件。起控制作用的電極稱為柵極→基極；漏極→集電極源極→發(fā)射極。改變施加在場效應(yīng)管柵極上的電壓，就可以控制漏極和源極之間的電流，所以場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件；與之對比，晶體管通常被看做電流控制型器件，用基極電流控制集電極電流。19:41:4626.5場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)管比晶體管噪聲更低、熱穩(wěn)定性更好、抗輻射能力更強(qiáng)、輸入阻抗很高。6.5.1結(jié)型場效應(yīng)管6.5.2絕緣柵型場效應(yīng)管6.5.3場效應(yīng)管的特性6.5.4場效應(yīng)管的應(yīng)用19:41:4636.5.1結(jié)型場效應(yīng)管JunctionField-EffectTransistor，JFET1．結(jié)型場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)19:41:4641．結(jié)型場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)場效應(yīng)管電路符號中箭頭的方向與晶體管電路符號中箭頭一樣，都是從P區(qū)指向N區(qū)

19:41:4652．結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理場效應(yīng)管是依靠多子導(dǎo)電的（晶體管的電流放大作用是依靠少子導(dǎo)電實現(xiàn)的）使用多子導(dǎo)電的場效應(yīng)管比使用少子導(dǎo)電的晶體管更加穩(wěn)定。場效應(yīng)管為單極型（Unipolar）器件。晶體管內(nèi)部的既有空穴導(dǎo)電，又有電子導(dǎo)電，稱之為雙極型晶體管（BiplarJunctionTransistor，BJT）19:41:466結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理（續(xù)）19:41:467結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理（續(xù)）19:41:468結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理（續(xù)）19:41:4693．結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線19:41:4610結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線（續(xù)）可變電阻區(qū)恒流區(qū)、放大區(qū)或飽和區(qū)夾斷區(qū)擊穿區(qū)恒流區(qū)特性19:41:46116.5場效應(yīng)晶體管6.5.1結(jié)型場效應(yīng)管6.5.2絕緣柵型場效應(yīng)管6.5.3場效應(yīng)管的特性6.5.4場效應(yīng)管的應(yīng)用19:41:46126.5.2絕緣柵型場效應(yīng)管絕緣柵型場效應(yīng)管的柵極是“絕緣”的，其柵源間的電阻非常大；低功耗、結(jié)構(gòu)簡單柵極（通常用金屬鋁制作）與半導(dǎo)體之間存在一個二氧化硅薄層，形成“金屬-氧化物-半導(dǎo)體”這樣的結(jié)構(gòu)，所以絕緣柵型場效應(yīng)管通常被稱為MOS場效應(yīng)管（Metal-Oxide-SemiconductorFET）。19:41:46131．絕緣柵型場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)導(dǎo)電溝道的不同特性，IGFET分為N溝道P溝道增強(qiáng)型（Enhancement-type）耗盡型（Depletion-type）19:41:4614絕緣柵型場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)（續(xù)）19:41:46154種IGFET的電路符號虛線表示增強(qiáng)型，實線表示耗盡型；箭頭總是從P區(qū)指向N區(qū)，所以箭頭向內(nèi)代表N溝道，箭頭向外代表P溝道。19:41:46162．絕緣柵型場效應(yīng)管的工作原理和特性曲線絕緣柵型場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件，柵極和源極之間的電壓UGS為控制信號，漏極電流ID為被控制信號。

19:41:4617（1）N溝道增強(qiáng)型IGFETIGFET不能像JFET那樣靠改變耗盡層寬度來控制漏極和源極間溝道的導(dǎo)電性能。19:41:4618①UGS對ID的控制作用19:41:4619UGS對ID的控制作用（續(xù)）19:41:4620②UDS對ID的控制作用（續(xù)）19:41:4621③N溝道增強(qiáng)型IGFET的特性曲線N溝道增強(qiáng)型IGFET在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性其中ID(on)稱為通態(tài)漏極電流（OnStateDrainCurrent），它是UGS＝2UGS(th)時的ID值。

19:41:4622N溝道增強(qiáng)型IGFET特性曲線（續(xù)）19:41:4623（2）N溝道耗盡型IGFET在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性19:41:4624N溝道耗盡型IGFET特性曲線19:41:4625（3）P溝道IGFET增強(qiáng)型耗盡型（分析略）19:41:46266.5場效應(yīng)晶體管6.5.1結(jié)型場效應(yīng)管6.5.2絕緣柵型場效應(yīng)管6.5.3場效應(yīng)管的特性6.5.4場效應(yīng)管的應(yīng)用19:41:46276.5.3場效應(yīng)管的特性1．場效應(yīng)管的特性曲線2．場效應(yīng)管的特性參數(shù)19:41:46281．場效應(yīng)管的特性曲線場效應(yīng)管的漏極電流ID既受柵源電壓UGS的控制，又受漏源電壓UDS的控制：漏極輸出特性曲線描述了場效應(yīng)管在不同UGS、UDS作用下的ID值，轉(zhuǎn)移特性曲線則特別描述了場效應(yīng)管工作在放大區(qū)時UGS對ID的控制。19:41:4629場效應(yīng)管的特性曲線（續(xù)）改變UGS將改變導(dǎo)電溝道的寬度，從而改變漏極和源極間的導(dǎo)電性能。當(dāng)改變UGS使溝道寬度為零時，場效應(yīng)管截止；當(dāng)溝道寬度不為零，而且UDS較小時，它對溝道的影響可以忽略，場效應(yīng)管工作于（受UGS控制的）可變電阻區(qū)。

19:41:4630場效應(yīng)管的特性曲線（續(xù)）增大UDS，它對溝道的影響不能忽略，隨著UDS的增大，溝道將發(fā)生預(yù)夾斷，使場效應(yīng)管進(jìn)入恒流區(qū)（放大區(qū)）；UDS過大，將使場效應(yīng)管發(fā)生擊穿。當(dāng)把場效應(yīng)管作為一種電壓控制電流型的放大器件時，UGS為輸入（控制）信號，ID為輸出（被控制）信號。

19:41:46312．場效應(yīng)管的特性參數(shù)⑴開啟電壓UGS(th)（或UT）

⑵夾斷電壓UGS(off)（或UP）

⑶飽和漏極電流IDSS

⑷輸入電阻RGS

⑸低頻跨導(dǎo)（互導(dǎo)）gm

⑹最大漏極功耗PDM

19:41:46326.5.4場效應(yīng)管的應(yīng)用利用恒流區(qū)“ID基本上只受UGS控制，UGS不變則ID基本不變”的特點，可用場效應(yīng)管實現(xiàn)放大器和恒流源。

利用可變電阻區(qū)“溝道電阻受只受UGS控制”

的特點，可用