2022-2023学年高二物理竞赛课件：场效应管的主要参数

场效应管的主要参数 2. 夹断电压UGS(off)：是耗尽型FET的参数，当UGS=UGS(off) 时,漏极电流为零。 3. 饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应三极管当UGS=0时所对应的漏极电流。 1. 开启电压UGS(th)：MOS增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值,场效应管不能导通。 4. 直流输入电阻RGS(DS):栅源间所加的恒定电压UGS与流过栅极电流IGS之比。结型:大于107Ω，绝缘栅:109～1015Ω。 场效应管的主要参数 一、直流参数 N沟道耗尽型MOS场效应管工作原理 当UGS=0时，UDS加正向电压，产生漏极电流iD,此时的漏极电流称为漏极饱和电流，用IDSS表示。 当UGS＞0时,将使iD进一步增加。 当UGS＜0时，随着UGS的减小漏极电流逐渐减小，直至iD=0，对应iD=0的UGS称为夹断电压，用符号UGS（off）表示。 UGS(V) iD(mA) UGS(off) N沟道耗尽型MOS管可工作在UGS0或UGS>0 N沟道增强型MOS管只能工作在UGS>0 N沟道耗尽型MOS场效应管特性曲线 输出特性曲线 UGS(V) iD(mA) UP 转移特性曲线 各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线 绝缘栅场效应管 N 沟 道 增 强 型 P 沟 道 增 强 型 绝缘栅场效应管 N 沟 道 耗 尽 型 P 沟 道 耗 尽 型 1. 低频跨导gm ：反映了栅源压对漏极电流的控制作用。 2. 极间电容 Cgs—栅极与源极间电容 Cgd —栅极与漏极间电容 Csd —源极与漏极间电容 二、交流参数 三、极限参数 3. 漏极最大允许耗散功率 PDM 2.漏源击穿电压 U(BR)DS 4. 栅源击穿电压U(BR)GS 由场效应管允许的温升决定。漏极耗散功率转化为　　热能使管子的温度升高。 当漏极电流 ID 急剧上升产生雪崩击穿时的 UDS 。 场效应管工作时，栅源间 PN 结处于反偏状态，若　　UGS > U(BR)GS ，PN 将被击穿，这种击穿与电容击　　穿的情况类似，属于破坏性击穿。 1.最大漏极电流IDM 场效应管与晶体管的区别 1. 晶体管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件。 2. 晶体管参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件； 场效应管是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子， 因此称其为单极型器件。 3. 晶体管的输入电阻较低，一般102~104； 场效应管的输入电阻高，可达109~1014 场效应管的分类 结型场效应管JFET MOS型场效应管JFET 1.4.4 场效应管与晶体管的比较 N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 场效应管的分类 场效应管与晶体管的应用 均可用于放大电路和开关电路，构成品种繁多的集成电路。 1.4.4 场效应管与晶体管的比较 1、自然界中的物质有导体、绝缘体和半导体三大类。半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间。它有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。 2、半导体中有两种载流子：电子和空穴。载流子有两种运动方式：扩散运动和漂移运动。本征激发使半导体中产生电子-空穴对，但它们的数目很少，并与温度有密切关系。 3、在本征半导体中掺入不同的杂质,可分别形成P型和N型半导体,它们是各种半导体器件的基本材料。  4、PN结是各种半导体器件的基本结构形式。因此，掌握PN结的特性对于了解和使用各种半导体器件有着十分重要的意义。PN结的重要特性是单向导电性。 小 结 5、二极管的伏安特性是非线性的，所以它是非线性器件。为分析计算电路方便，常采用理想模型。在实际应用中，应根据工作条件选择适当的模型。 6、半导体三极管是由两个PN结组成的三端有源器件。有NPN型和PNP型两大类。有三种工作状态：放大状态、截止状态和饱和状态。它是一种电流放大器件。 7、场效应管是一种单极型半导体器件，只有多子参与导电。是一种电压控制器件。它具有输入电阻高，抗干扰能力强，工作频率高，热稳定性好，功耗低等特点。 8、二极管、三极管和场效应管都具有开关特性，所以在数字电路中有电子开关之称，是构成逻辑门电路的基本器件。 小 结 $