結(jié)型場效應(yīng)管

結(jié)型場效應(yīng)管的寫法

結(jié)型場效應(yīng)管介紹

在一塊N型(或P型)半導體材料的兩邊各擴散一個高雜質(zhì)濃度的P型區(qū)(或N型區(qū))，就形成兩個不對稱的PN結(jié)。把兩個P區(qū)(或N區(qū))并聯(lián)在一起，引出一個電極，稱為柵極(g)，在N型(或P型)半導體的兩端各引出一個電極，分別稱為源極(s)和漏極(d)。夾在兩個PN結(jié)中間的N區(qū)(或P區(qū))是電流的通道，稱為導電溝道(簡稱溝道)。這種結(jié)構(gòu)的管子稱為N溝道(或P溝道)結(jié)型場效應(yīng)管。

分類

分為N溝道結(jié)型場效應(yīng)管和P溝道結(jié)型場效應(yīng)管兩種。

特性

(1)轉(zhuǎn)移特性柵極電壓對漏極電流的控制作用稱為轉(zhuǎn)移特性，若用曲線表示，該曲線就稱為轉(zhuǎn)移特性曲線。它的定義是：漏極電壓UDS恒定時，漏極電流ID同柵極電壓UGS的關(guān)系，即

結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示。圖中的Up為夾斷電壓，此時源極與漏極間的電阻趨于無窮大，管子截止。在UP電壓之后，若繼續(xù)增大UGS就可能會出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象而損壞管子。在測量結(jié)型場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線時，要求UDS要足夠大，一般令UDS=|UP|，這時再令UCS從零開始增大百到Up，測出對應(yīng)的ID值，便可得到轉(zhuǎn)移特性曲線。圖中UGS=O時對應(yīng)的札稱為漏極飽和電流IDSS°隨著UGS變負，IS將下降，一直到UGS=UP，即圖中的一3.4V時，ID才等于零。有了轉(zhuǎn)移特性曲線，只要給出UDS，便可查出對應(yīng)的ID。(2)輸出特性UDS與ID的關(guān)系稱為輸出特性，若用曲線表示，該曲線就稱為輸出特性曲線。它的定義是：當柵極電壓UGS恒定時，ID隨UDS的變化關(guān)系，即

結(jié)型場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖所示。從圖中可以看出，結(jié)型場效應(yīng)管的輸出特性曲線分為三個區(qū)，即可變電阻區(qū)、飽和區(qū)及擊穿區(qū)。當UDS較小時，漏極附近不會發(fā)生預(yù)夾斷，因此隨著UDS的增加，斤也增加。這就是曲線的上升部分，它基本上是通過原點的一條直線，這時可以把管子看成是一個可變電阻。當UDS增加到一定程度后，就會產(chǎn)生預(yù)夾斷，因此盡管UDS再增加，但IS基本不變。因此預(yù)夾斷點的軌跡就是兩種工作狀態(tài)的分界線。把曲線上UDS=UGS-UP的點連接起來，便可得到預(yù)夾斷時的軌跡，如圖中左邊虛線所示。軌跡左邊對應(yīng)不同UGS值的各條直線，通稱為可變電阻區(qū)；軌跡右邊的水平直線區(qū)稱為飽和區(qū)，結(jié)型場效應(yīng)管作放大用時，一般都工作在飽和區(qū)。

結(jié)型場效碰管的輸出特性曲線如果冉繼續(xù)增大UDS,將使反向偏置的PN結(jié)擊穿，這時IS將會突然增大，管子進入擊穿區(qū)。管子進入擊穿區(qū)后，如果不加限制，將會導致管子損壞。結(jié)型場效應(yīng)管的輸出特性曲線P1溝道結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線，除了電流、電壓的方向與N溝道結(jié)型場效應(yīng)管相反外，兩者的其他特性完全類似。(3)結(jié)型場效應(yīng)管的放大作用結(jié)型場效應(yīng)管的放大作用一般指的是電壓放大作用，可以通過圖所示電路來說明這一作用。當把變化的電壓加入輸入回路時，將引起漏極電流的變化。如果負載電阻RL選得合適，就完全可以使輸出端的電壓變化比輸入端的電壓變化大許多倍，這樣電壓便得到了放大。例如，輸入電壓從OV變化到-1V，變化了1V，此時ID則由5mA降到2.1mA，變化了2.9mA，便可在5.1kΩ的負載電阻的兩端得到2.95X5.1≈14.8V的電壓變化，這樣場效應(yīng)管便把輸人電壓放大了14.8倍。

管腳識別

結(jié)型場效應(yīng)管的管腳識別2009年06月18日星期四19：00判定柵極G：將萬用表撥至R×1k檔,用萬用表的負極任意接一電極,另一只表筆依次去接觸其余的兩個極,測其電阻.若兩次測得的電阻值近似相等,則負表筆所接觸的為柵極,另外兩電極為漏極和源極.漏極和源極互換,若兩次測出的電阻都很大,則為N溝道；若兩次測得的阻值都很小,則為P溝道。

判定源極S、漏極D：

在源-漏之間有一個PN結(jié),因此根據(jù)PN結(jié)正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極.用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。

分析

對于結(jié)型場效應(yīng)管的分析總結(jié)如下：

1.可變電阻區(qū)域（非飽和）：當Uds=0或者很小的時候，耗盡層幾乎不受漏源間電壓的影響，只受到柵源間電壓的影響，當|Ugs|曾大時，耗盡曾跟著增寬，體現(xiàn)在電氣特性上就是漏源之間的電阻增大；這就是預(yù)夾斷之間的特性；

2.恒流特性（飽和）：預(yù)夾斷以后到夾斷之間的電氣特性，當Ugs電壓為一個在Ugs(off)~~0v范圍內(nèi)的一個定值，則電流id并不隨Uds的變化而變化，電壓Uds的增加的同時耗盡層也在增加，即DS之間的電阻也在增加，id=Uds/Rds從而體現(xiàn)出來的特性就是id是一恒定的值（有小幅度的增加，但是基本恒定），此管若用作放大管用需要工作在此區(qū)間，原因是:在此區(qū)間Uds對電流的影響是很小的（恒流特性），它可以看成是只受到Ugs控制的電流源，當Uds在此區(qū)間一定時，電流隨|Ugs|曾大而增大，所以他是電壓控制電流的放大元件（三極管是電流控制電流的放大元件）；

3.夾斷區(qū)域(截止)當|Ugs|>|Ugs(off)|時候id幾乎等于0；

4.擊穿區(qū)域：當Uds達到一定的程度的電壓時候柵—漏間耗盡層破壞，id驟然增大。

刻理解電源控制元件和電流控制元件的區(qū)別。