結型場效應管

結型場效應管JFET的結構和工作原理JFET的特性曲線及參數JFET放大電路的小信號模型分析法JFET的結構和工作原理1.結構N溝道JFETP溝道JFET漏極源極柵極結型場效應管結構動畫演示#符號中的箭頭方向表示什么？2.工作原理（以N溝道為例）正常工作條件（N溝道）：柵—源之間加負向電壓（vGS<0），以保證耗盡層承受反向電壓。漏—源之間加正向電壓（vDS>0

）,以形成漏極電流iD。場效應管通過柵—源電壓vGS和漏—源電壓vDS對導電溝道的影響來實現對iD的控制，從而實現其放大（控制）的功能。JFET的結構和工作原理s4.3.1JFET的結構和工作原理NgduGS工作原理：當vDS=0（d、s短路）時，vGS對導電溝道的控制作用PPsvDS=0且vGS=0，耗盡層很窄，導電溝道很寬。|vGS|增大時，耗盡層加寬，溝道變窄，溝道電阻增大。③

|vGS|增大到某一數值時，耗盡層閉合，溝道消失，溝道電阻趨于無窮大，稱此時vGS的值為夾斷電壓VP4.3.1JFET的結構和工作原理NgduGSsuDS當vGS為某一固定值（VP~0

）時，vDS對漏極電流iD的影響。PPvGS為某一固定值（VP~0

），存在由vGS所確定的一定寬度的溝道。若vDS=0，此時由于d—s間電壓為零，溝道中的載流子不會產生定向移動，故電流iD=0。若vDS>0，則有電流iD從漏極流向源極，此時溝道中各點與柵極間的電壓不等（從源極到漏極逐漸增大），耗盡層寬度不一（溝道上窄下寬，呈楔型）。NgduGSsuDSPP由于柵—漏電壓vGD=vGS-vDS，所以當vDS從零逐漸增大時，vGD逐漸減小，靠近漏極一側的導電溝道必將隨之變窄。但只要柵—漏間不出現夾斷區(qū)域，溝道電阻仍取決于柵—源電壓（vGS），故電流iD將隨vDS的變化近似線性變化。一旦vDS的增大使vGD＝VP，則漏極一邊的耗盡層就會出現夾斷區(qū)，稱vGD＝VP為預夾斷。4.3.1JFET的結構和工作原理4.3.1JFET的結構和工作原理NgduGSsuDSPP預夾斷后，若vDS繼續(xù)增大，vGD<VP，耗盡層閉合部分將沿溝道方向延伸，夾斷區(qū)加長。

一方面，自由電子從源極向漏極定向移動所受阻力加大（從夾斷區(qū)窄縫高速通過），從而導致iD減小；另一方面，隨著vDS的增大，d—s間的電場增強，使iD增大。二者變化趨勢相互抵消，在預夾斷后，vDS增大，iD近似不變，即iD僅僅取決于vGS，表現出iD的恒流特性。當vGD<VP時，vGS對漏極電流iD的控制。在vGD=vGS-vDS<VP，即vDS>vGS-VP的情況下，當vDS為一常量時，對應于確定的vGS，就有確定的iD。此時通過改變vGS就可以控制iD的大小，這就是場效應管的控制作用。場效應管控制作用體現在漏極電流受柵—源電壓的控制，故場效應管為電壓控制器件，體現其控制作用的參數為gm（低頻跨導）。NgdvGSsvDSPP結型場效應管工作原理動畫演示4.3.1JFET的結構和工作原理小結：在vGD=vGS-vDS>VP的情況下，即當vDS<vGS-VP(即g－d間未出現夾斷)時，對應于不同的vGS，d－s間等效為不同阻值的電阻；當vDS使vGD=VP時，d－s間出現預夾斷；當vDS使vGD<VP時，iD幾乎僅僅決定于vGS，而與vDS無關。此時可以把iD近似看成vGS控制的電流源。4.3.1JFET的結構和工作原理綜上分析可知

溝道中只有一種類型的多數載流子參與導電，

所以場效應管也稱為單極型三極管。JFET是電壓控制電流器件，iD受vGS控制。預夾斷前iD與vDS呈近似線性關系；預夾斷后，iD趨于飽和。#

為什么JFET的輸入電阻比BJT高得多？JFET柵極與溝道間的PN結是反向偏置的，因

此iG0，輸入電阻很高。場效應管的四個工作區(qū)：可變電阻區(qū)：在預夾斷前，通過改變vGS的值，可以改變溝道的寬度，從而改變漏－源極之間的電阻。恒流區(qū)：當vDS>vGS－Vp，即vGD<Vp時，各曲線近似一組橫軸的平行線。當vDS增大時，iD幾乎不變，因而可將iD近似為v