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場(chǎng)效應(yīng)管知識(shí)詳解-細(xì)說(shuō)場(chǎng)效應(yīng)管類型與其他知識(shí)
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-09-07 17:29:31
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場(chǎng)效應(yīng)管知識(shí)詳解-細(xì)說(shuō)場(chǎng)效應(yīng)管類型與其他知識(shí)
場(chǎng)效應(yīng)管分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管),本文主要講場(chǎng)效應(yīng)管分類,各種場(chǎng)效應(yīng)管的工作特點(diǎn)及根據(jù)特性曲線能判斷管子的類型。
場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)
了解場(chǎng)效應(yīng)管分類之前,我們來(lái)看看場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)有哪些?
(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過(guò)VGS(柵源電壓)來(lái)控制ID(漏極電流);
(2)場(chǎng)效應(yīng)管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。
(3)它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù);
(5)場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng);
(6)由于它不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
(一)場(chǎng)效應(yīng)管類型-結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
1.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的分類
結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管有兩種結(jié)構(gòu)形式。它們是N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(符號(hào)圖為(1))和P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(符號(hào)圖為(2))
從圖中我們可以看到,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管也具有三個(gè)電極,它們是:G——柵極;D——漏極;S——源極。電路符號(hào)中柵極的箭頭方向可理解為兩個(gè)PN結(jié)的正向?qū)щ姺较颉?/div>
場(chǎng)效應(yīng)管類型
2.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理(以N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為例)
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(guò)改變柵極和源極的反向電壓UGS,就可以改變兩個(gè)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。
3.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線(以N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為例)
輸出特性曲線:(如圖(3)所示),根據(jù)工作特性我們把它分為四個(gè)區(qū)域,即:可變電阻區(qū)、放大區(qū)、擊穿區(qū)、截止區(qū)。對(duì)此不作很深的要求,只要求我們看到輸出特性曲線能判斷是什麼類型的管子即可
場(chǎng)效應(yīng)管類型
轉(zhuǎn)移特性曲線:
場(chǎng)效應(yīng)管類型
我們根據(jù)這個(gè)特性關(guān)系可得出它的特性曲線如圖(4)所示。它描述了柵、源之間電壓對(duì)漏極電流的控制作用。
從圖中我們可以看出當(dāng)UGS=UP時(shí)ID=0。我們稱UP為夾斷電壓。
注:轉(zhuǎn)移特性和輸出特性同是反映場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí),UGS、UDS、ID之間的關(guān)系,它們之間是可以互相轉(zhuǎn)換的。
(二)場(chǎng)效應(yīng)管類型-絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)
1.絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的分類
絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管也有兩種結(jié)構(gòu)形式,它們是N溝道型和P溝道型。無(wú)論是什麼溝道,它們又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。
2.絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管)
我們首先來(lái)看N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)圖:如圖(1)所示。它是利用UGS來(lái)控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達(dá)到控制漏極電流的目的。
場(chǎng)效應(yīng)管類型
3.絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管)
它的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖(2)所示;它的輸出特性曲線如圖(3)所示,它也分為4個(gè)區(qū):可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)。
場(chǎng)效應(yīng)管類型
注:對(duì)此我們也是只要求看到輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移曲線能判斷出是什麼類型的管子,即可。
場(chǎng)效應(yīng)管的作用
1.場(chǎng)效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
2.場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。
3.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。
4.場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。
5.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。
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