第9讲场效应管ppt精选文档.ppt

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1、第9讲场效应管ppt本讲稿第一页，共二十五页只只有有一一种种载载流流子子参参与与导导电电，且且利利用用电电场场效效应应来来控控制制电电流流的三极管，称为的三极管，称为场效应管场效应管，也称，也称单极型三极管。单极型三极管。场效应管分类场效应管分类结型场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管特点特点单极型器件单极型器件(一种载流子导电一种载流子导电)；输入电阻高输入电阻高(107 1015 )；工工艺艺简简单单、易易集集成成、功功耗耗小小、体体积积小小、成本低。成本低。一、场效应管一、场效应管增强型增强型耗尽型耗尽型本讲稿第二页，共二十五页1、结构和符号、结构和符号二、结型场效应管（

2、二、结型场效应管（N N沟道为例）沟道为例）场效应管有三个极：源极（场效应管有三个极：源极（s）、栅极（）、栅极（g）、漏极）、漏极（d），对应于晶体管的发射极），对应于晶体管的发射极e、基极、基极b、集电极、集电极c。导电导电沟道沟道源极源极栅极栅极漏极漏极符号符号结构示意图结构示意图本讲稿第三页，共二十五页1)1)栅栅-源电压源电压uGS对导电沟道宽度的控制作用对导电沟道宽度的控制作用沟道最宽沟道最宽沟道变窄沟道变窄沟道消失沟道消失称为称为夹断夹断 当当uDS=0，uGS可以控制导电沟道的宽度。可以控制导电沟道的宽度。2、工作原理、工作原理 当沟道消失时，当沟道消失时，uGS=UGS（of

3、f）称为称为夹断电压夹断电压本讲稿第四页，共二十五页2)2)漏漏-源电压源电压UDS对漏极电流对漏极电流ID的影响的影响 当当UGS（off）uGS UGS(th)时，漏源电压时，漏源电压uDS 对对iD的影响的影响(可变电阻区可变电阻区)(恒流区恒流区)N沟道增强型沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？管工作在恒流区的条件是什么？预夹断，预夹断，电电流趋于饱和流趋于饱和本讲稿第十一页，共二十五页2、耗尽型、耗尽型MOS管符号和结构（管符号和结构（N沟道为例）沟道为例）符号符号结构示意图结构示意图加正离子加正离子uGS=0时就存在时就存在导电沟道导电沟道 耗尽型耗尽型MOS管在管在 uG

4、S0、uGS0、uGS0时均可导通，时均可导通，且由于且由于SiO2绝缘层的存在，在绝缘层的存在，在uGS0时仍保持时仍保持g-s间电阻非常间电阻非常大的特点。大的特点。uGSUGS（off）U(BR)GS，PN结将被击穿。结将被击穿。4.最大耗散功率最大耗散功率PDM 由由场场效效应应管管允允许许的的温温升升决决定定。漏漏极极耗耗散散功功率率转转化化为为热热能能使使管管子的温度升高。子的温度升高。本讲稿第十九页，共二十五页1.N沟道结型场效应管：沟道结型场效应管：截止区（夹断区）：截止区（夹断区）：uGS UGS(off)0恒流区恒流区：UGS(off)uGS 0，并且，并且uGD UGS(

5、off)五、场效应管的工作区域判断五、场效应管的工作区域判断可变电阻区：可变电阻区：UGS(off)uGS UGS(off)2.N沟道增强型沟道增强型MOS管：管：截止区：截止区：uGS 0恒流区恒流区：uGS UGS(th)，并且，并且uGD UGS(th)，并且，并且uGD UGS(th)注：耗尽型注：耗尽型MOS管与结型场效应管相类似。管与结型场效应管相类似。本讲稿第二十页，共二十五页五、场效应管的工作区域判断五、场效应管的工作区域判断3.P沟道结型场效应管：沟道结型场效应管：截止区（夹断区）：截止区（夹断区）：uGS UGS(off)0恒流区恒流区：0 uGS UGS(off)可变电阻

6、区：可变电阻区：0 uGS UGS(off)，并且，并且uGD UGS(th),并且并且UGS(th)0恒流区恒流区：uGS UGS(th)可变电阻区：可变电阻区：uGS UGS(th)，并且，并且uGD UGS(th)注：耗尽型注：耗尽型MOS管与结型场效应管相类似。管与结型场效应管相类似。本讲稿第二十一页，共二十五页判断下列判断下列N N沟道场效应管的管型和工作状态。沟道场效应管的管型和工作状态。T1为为N沟道结型场效应管，工作在截止区。沟道结型场效应管，工作在截止区。管号管号UGS(off)或或UGS(th)USUGUD结型结型T1-33-110MOST24-23-1.2MOST3-30

7、010T2为增强型为增强型N沟道沟道MOS管，工作在可变电阻区。管，工作在可变电阻区。T3为耗尽型为耗尽型N沟道沟道MOS管，工作在恒流区。管，工作在恒流区。本讲稿第二十二页，共二十五页例：例：已知场效应管的输出特性曲线如图已知场效应管的输出特性曲线如图,分析当分析当u uI I4V4V、8V8V、12V12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。三种情况下场效应管分别工作在什么区域。本讲稿第二十三页，共二十五页解：由解：由T的输出特性可知其的输出特性可知其开启电压开启电压为为5V，图示电路，图示电路uGSuI。当当uI4V时，时，uGS小于开启电压，故小于开启电压，故T截止。截止。当当uI8V时时，设设T工工作作在在恒恒流流区区，由由输输出出特特性性得得iD0.6mA，管压降，管压降uDSVCCiDRd10V uGDuGSuDS2V 小于开启电压，小于开启电压，假设成立假设成立 当当uI12V时，假设时，假设T工作在恒流区，由工作在恒流区，由iD 3.8mA得：得：即即T工作在恒流区。工作在恒流区。uDS-0.54-0.54V，uGD112.54V大于开启电压，大于开启电压，T工作在可变工作在可变电阻区。电阻区。本讲稿第二十四页，共二十五页P68 自测题六自测题六作业：作业：本讲稿第二十五页，共二十五页