电子技术及其应用教学课件作者孙津平电子技术及其应用第三章.ppt

《电子技术及其应用教学课件作者孙津平电子技术及其应用第三章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章场效应管及其应用3.1场效应管的识别3.2场效应管的应用返回3.1场效应管的识别3.1.1场效应管的种类根据结构不同，场效应管可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管根据场效应管制造工艺和材料不同，又分为N型沟道场效应管和P型沟道场效应管。根据工作方式的不同，又分增强型和耗尽型两类。其中结型场效应管全为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有增强型，也有耗尽型。场效应管的分类如图3.1所示。下一页返回3.1场效应管的识别3.1.2场效应管的结构1.结型场效应管的结构与符号结型场效应管简称JFE

2、T，实物外形如图3.2(a)所示。结型场效应管的内部结构如图3.2(b)所示，它是用一块N型半导体作衬底，在其两侧做成两个高浓度的P型区，形成两个PN结。电路符号如图3.2(c)所示。由于N沟道两侧对称，所以漏极D和源极S两极可以互换使用。若在P型硅两侧各扩散一个高浓度的N型区，形成两个PN结。漏极和源极之间是由P型半导体构成的导电沟道，就称为P沟道结型场效应管。如图3.3所示。2.绝缘栅型场效应管的结构与符号绝缘栅型场效应管是由金属（Metal）,氧化物（Oxide）和半导体下一页返回上一

3、页3.1场效应管的识别1）N沟道增强型MOS场效应管图3.4(a)所示为N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图。电路符号如图3.4(b)所示。2）N沟道耗尽型MOS场效应管与增强型MOS管不同的是，耗尽型MOS管在制造过程中，预先在SiO2绝缘层中掺入大量的正离子，如图3.5所示。下一页返回上一页3.1场效应管的识别3.1.3场效应管的特性1.工作原理1）结型场效应管的工作原理研究场效应管主要是分析输入电压对输出电流的控制作用，以N沟道结型场效应管为例进行分析，如图3.6所示。2）绝缘

4、栅型场效应管的工作原理（1）N沟道增强型MOS管。工作原理如图3.7所示。（2）N沟道耗尽型MOS管。原理图如3.8所示。2.特性曲线1）结型场效应管的特性曲线下一页返回上一页3.1场效应管的识别（1）输出特性。图3.9为N沟道结型场效应管输出特性曲线。以uGS为参变量时，漏极电流iD与漏源电压uDS之间的关系，称为输出特性。根据工作情况，输出特性可划分为4个区域，即：可变电阻区、恒流区、击穿区和夹断区。①可变电阻区。②恒流区。③击穿区。④夹断区。（2）转移特性。下一页返回上一页3.

5、1场效应管的识别图3.10为N沟道结型场效应管的转移特性曲线。当漏源电压uDS保持不变时，漏极电流iD和栅源电压uGS的关系称为转移特性。2）绝缘栅型场效应管的特性曲线（1）N沟道增强型MOS管。增强型MOS管的输出特性也包含了4个区域：可变电阻区、恒流区、击穿区、夹断区，如图3.11(a)所示。由图3.11(b)的转移特性曲线可见，当uGS＜UT时，导电沟道没有形成，漏极电流iD=0。（2）N沟道耗尽型MOS管。N沟道耗尽型MOS管的特性曲线如图3.12所示。3.测试1）结型场效应管结型

6、场效应管可用万用表判别其管脚和性能的优劣。下一页返回上一页3.1场效应管的识别（1）管脚的判别：首先确定栅极，将万用表置R×1K或R×100挡，用黑表棒接假设的栅极，再用红表棒分别接另外两脚。若测得的阻值小，黑、红表棒对调后阻值很大，则假设的栅极正确，并知它是N沟道场效应管，反之为P沟道场效应管。2）质量判定：把万用表置R×1K或R×100挡，红、黑两表棒分别交替接源极和漏极，阻值均小；随后将黑表棒接栅极，红表棒分别接源极和漏极，对N沟道管阻值应很小，对P沟道阻值应很大；再将红、黑表棒对调，测

7、得的数值相反，这样的管子基本上是好的。2）绝缘栅型场效应管由于绝缘栅型（MOS）场效应管输入阻抗极高，不宜用万用表测量，必须用测试仪测量。下一页返回上一页3.1场效应管的识别3.1.4场效应管的参数1.主要参数1）开启电压UT开启电压UT是增强型MOS管参数，当漏源电压uDS为固定一值时，漏极iD产生微小电流，此时需要施加的栅源电压uGS的值，称为开启电压UT。2）夹断电压UP夹断电压UP是耗尽型MOS管参数，当漏源电压uDS为固定一值时，漏极电流iD为零，此时施加的栅源电压uGS的

8、值，称为夹断电压UP。3）饱和漏极电流IDSS饱和漏极电流IDSS是耗尽型MOS管参数，是指当漏源电压uDS为固定一值时，栅源电压uGS=0时的漏极电流称为饱和漏极电流IDSS。下一页返回上一页3.1场效应管的识别4）漏源击穿电压U(BR)DS漏源击穿电压U(BR)DS是指发生雪崩击穿时，iD开始急剧上升时的uDS值。5）栅源击穿电压U(BR)GS栅源击穿电压U(BR)GS是指输入PN结反向栅极电流开始急剧增大时的uGS值。6）直流输入电阻RGS直流输入电阻RGS指栅源间加