4.1 結(jié)型場效應(yīng)管
4.11 結(jié)構(gòu)
結(jié)型場效應(yīng)管有兩種結(jié)構(gòu)形式:N型溝道結(jié)型場效應(yīng)管和P型溝道結(jié)型場效應(yīng)管。如圖(1)
圖(1)結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖和符號
4.12 工作原理
在D、S間加上電壓UDS,則源極和漏極之間形成電流ID,我們通過改變柵極和源極的反向電壓UGS,就可以改變兩個PN結(jié)阻擋層的(耗盡層)的寬度,這樣就改變了溝道電阻,因此就改變了漏極電流ID。
1. UGS對導(dǎo)電溝道的影響
假設(shè)Uds=0:
當(dāng)Ugs由零向負(fù)值增大時,PN結(jié)的阻擋層加厚,溝道變厚,電阻增大。如圖(2)中(a)(b)所示。
若Ugs的負(fù)值再進一步增大,當(dāng)Ugs=Up時兩個PN結(jié)的阻擋層相遇,溝道消失,我們稱為溝道被“夾斷“了,Up稱為夾斷電壓,此時Id=0,如圖(2)中(c)所示。
圖(2)當(dāng)UDS=0時UGS對導(dǎo)電溝道的影響示意
2. ID與UDS、UGS之間的關(guān)系
假定柵,源電壓|Ugs|〈|Up|,如Ugs=-1V,而Up=-4V,當(dāng)漏,源之間加上電壓Uds=2V時,溝道中將所有的電流Id通過。此電流將沿著溝道的方向產(chǎn)生一個電壓降,這樣溝道上各點的電位就不同,因而溝道內(nèi)各點的柵極之間的電位差也就各不相等。漏電端與柵極之間的反向電壓最高,如Udg=Uds-Ugs=2 -(-1)=3V,沿著溝道向下逐漸降低,使源極端溝道較寬,而靠近漏極端的溝道較窄。如圖(3)中(a)。此時,若增大Uds,由于溝道電阻增大較慢,所以Id隨之增加。當(dāng)Uds進一步怎家到使柵,漏間電壓Ugd等于Up時,即

Ugd=Ugs-Uds=Up
則在D極附近,兩個PN結(jié)的阻擋層相遇,如圖(3)(b)所示,我們稱為預(yù)夾斷。如果繼續(xù)升高Uds,就會使夾斷區(qū)向源極端方向發(fā)展,溝道增加。由于溝道電阻的增長速率與Uds的增加速率基本相同,故這一期間Id趨于恒定值,不隨Uds的增大而增大,此時,漏極電流的大小僅取決于Ugs的大小。Ugs越負(fù),溝道電阻越大,Id便越小,直到Ugs=Up,溝道被完全夾斷,Id=0,如圖(3)(c)所示。
圖 (3)UDS對導(dǎo)電溝道和ID的影響
4.1.3 特性曲線
1.輸出特性曲線
輸出特性是指柵源電壓uGS一定, 漏極電流iD與漏極電壓uDS之間的關(guān)系, 即
根據(jù)工作情況, 輸出特性可劃分為4個區(qū)域, 即: 可變電阻區(qū)、 恒流區(qū)、擊穿區(qū)和截止區(qū)。
2.轉(zhuǎn)移特性
在uDS一定時, 漏極電流iD與柵源電壓uGS之間的關(guān)系稱為轉(zhuǎn)移特性。 即
在UGS(off)≤uGS≤0的范圍內(nèi), 漏極電流iD與柵極電壓uGS的關(guān)系為

