场效应管工作原理(2)

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场效应管工作原理(2)
.什么叫场效应管?
Fffect Transisto:的缩写，即为场效应晶体管。一般的晶体管是由两种极性的
载流子，即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电，因此称为
双极型晶体管，IfU FET仅是由多数载流子参与导电，它与双极型相反，也称为单极
型晶体管。FET应用范围很广，但不能说现在普及的双极
型晶体管都可以用FET替代。然Ifu，由十FET的特性与双极型晶体管的特性完全
不同，能构成技术性能非常好的电路。
2.场效应管的特征:

 

 

(b).丁FET的符弓
图1.丁FET的概念图、符弓
图1(b)门极的箭头指向为p指向n方向，分别表示内向为n沟道JFET，外向为
p沟道JFETo
      图1 (a)表示n沟道JFET的特性例。以此图为基础看看JFET的电气特性
的特点。
首先，门极一源极间电压以OV时考虑(VGS -0)。在此状态下漏极一源极间电压
VDS从OV增加，漏电流工D几乎与VDS成比例增加，将此区域称为非饱不I I区。VDS
达到某值以上漏电流工D的变化变小，几乎达到一定值。此时的工D称为饱和漏电
流(有时也称漏电流用工DSS表示。与此工DSS对应的VDS称为火断电压VP，此
区域称为饱和区。
    其次在漏极一源极间加一定的电压VDS(例如0. 8V) ,  VGS值从0开始向负方
向增加，工D的值从工DSS开始慢慢地减少，对某VGS值工D =0。将此时的VGS称
为门极一源极间遮断电压或者截止电压，用VGS (off)示。n沟道JFET的情况则VGS
(off)值带有负的符号，测量实际的JFET对应工D =0的VGS因为很困难，在放大器
使用的小信号JFET时，将达到工D =0.1-10uA的VGS定义为VGS (off)的情况多
些。关十.丁FET为什么表示这样的特性，用图作以下简单的说明。

 

 

JFET的工作原理用一句话说，就是“漏极一源极间流经沟道的工D，用以门极与沟
道间的pn结形成的反偏的门极电压控制工D"。更正确地说，工D流经通路的宽度，
即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。
    在VGS -0的非饱和区域，图10. 4. 1(a)表示的过渡层的扩展因为不很大，根
据漏极一源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源
极有电流工D流动。达到饱和区域如图10. 4. 2 (a)所示，从门极向漏极扩展的过
度层将沟道的一部分构成堵塞型，工D饱和。将这种状态称为火断。这意味着过渡
层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。
    在过渡层由十没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，
通常电流也难流动。但是此时漏极一源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏
极与门极下部附近，由十漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。
    如图10. 4. 1(b)所示的那样，即便再增加VDS，因漂移电场的强度几乎不变
产生工D的饱和现象。
    其次，如}'}} 10. 4. 2 (c)所示，VGS IaJ负的方I aJ变化，}1VGS -VGS  (off)，
此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。}fu b_VDS的电场大部分加到过渡层上，
将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。
3.场效应管的分类和结构: