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当前位置:电子发烧友网 > 图书频道 > 电子 > 《模拟电路》 > 第4章 场效应管放大电路

第1节 结型场效应管

4.1 结型场效应管

411 结构

结型场效应管有两种结构形式:N型沟道结型场效应管和P型沟道结型场效应管。如图(1

图(1)结型场效应管的结构示意图和符号

412 工作原理

DS间加上电压UDS,则源极和漏极之间形成电流ID,我们通过改变栅极和源极的反向电压UGS,就可以改变两个PN结阻挡层的(耗尽层)的宽度,这样就改变了沟道电阻,因此就改变了漏极电流ID

 

1. UGS对导电沟道的影响

假设Uds=0

Ugs由零向负值增大时,PN结的阻挡层加厚,沟道变厚,电阻增大。如图(2)中(a)(b)所示。

Ugs的负值再进一步增大,当Ugs=Up时两个PN结的阻挡层相遇,沟道消失,我们称为沟道被“夹断“了,Up称为夹断电压,此时Id=0,如图(2)中(c)所示。

 图(2)当UDS=0UGS对导电沟道的影响示意

 

2. IDUDSUGS之间的关系

假定栅,源电压|Ugs||Up|,如Ugs=-1V,而Up=-4V,当漏,源之间加上电压Uds=2V时,沟道中将所有的电流Id通过。此电流将沿着沟道的方向产生一个电压降,这样沟道上各点的电位就不同,因而沟道内各点的栅极之间的电位差也就各不相等。漏电端与栅极之间的反向电压最高,如Udg=Uds-Ugs=2 --1=3V,沿着沟道向下逐渐降低,使源极端沟道较宽,而靠近漏极端的沟道较窄。如图(3)中(a)。此时,若增大Uds,由于沟道电阻增大较慢,所以Id随之增加。当Uds进一步怎家到使栅,漏间电压Ugd等于Up时,即

Ugd=Ugs-Uds=Up

则在D极附近,两个PN结的阻挡层相遇,如图(3)(b)所示,我们称为预夹断。如果继续升高Uds,就会使夹断区向源极端方向发展,沟道增加。由于沟道电阻的增长速率与Uds的增加速率基本相同,故这一期间Id趋于恒定值,不随Uds的增大而增大,此时,漏极电流的大小仅取决于Ugs的大小。Ugs越负,沟道电阻越大,Id便越小,直到Ugs=Up,沟道被完全夹断,Id=0,如图(3)(c)所示。

  3UDS对导电沟道和ID的影响

4.1.3 特性曲线

1.输出特性曲线

输出特性是指栅源电压uGS一定, 漏极电流iD与漏极电压uDS之间的关系,

 根据工作情况, 输出特性可划分为4个区域, : 可变电阻区、 恒流区、击穿区和截止区。

 

2.转移特性 

uDS一定时, 漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系称为转移特性。

UGS(off)uGS0的范围内, 漏极电流iD与栅极电压uGS的关系为