结型场效应管分类:N沟道和P沟道两种。如下图所示为N沟道管的结构和符号。
如右图所示为N沟道结型场效应管的结构示意图。
一、结型场效应管的工作原理 | |
N沟道结型场效应管正常工作时,在漏-源之间加正向电压 ,形成漏极电流 。 <0,耗尽层承受反向电压,既保证栅-源之间内阻很高,又实现 对沟道电流的控制。 | |
其工作原理: |
★ =0时, 对导电沟道的控制作用,如下图所示。 |
◆ =0时, =0,耗尽层很窄,导电沟道很宽,如图(a)所示。 ◆ 增大时,耗尽层加宽,沟道变窄,沟道电阻增大,如图(b)所示。 ◆ 增大到某一数值时,耗尽层闭合,沟道消失,如图(c)所示,沟道电阻趋于无穷大,称此时 的值为夹断电压 。 |
★ 为 ~0中某一固定值时, 对漏极电流 的影响
▲ =0,由 所确定的一定宽的导电沟道,但由于d-s间电压为零,多子不会产生定向移动, =0。
▲ >0,有电流 从漏极流向源极,从而使沟道各点与栅极间的电压不再相等,沿沟道从源极到漏极逐渐增大,造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边的宽。如下图(a)所示。
▲ 从零逐渐增大时, = - 逐渐减小,靠近漏极一边的导电沟道随之变窄。电流 随 线性增大。
▲ 增大,使 = ,漏极一边耗尽层出现夹断区,如图(b)所示,称 = 为预夹断。
▲ 继续增大, < ,夹断区加长,如图(c)所示。这时,一方面自由 电子从漏极向源极定向移动所受阻力加大,从而导致 减小;另一方面,随着 的增大,使d-s间的纵向电场增强,导致 增大。两种变化趋势相抵消, 表现出恒流特性。
二、结型场效应管的特性曲线
★输出特性曲线
输出特性表示在栅源电压一定的情况下,漏极电流 与漏源电压 之间的关系,即
曲线如下图所示。
输出特性可以分为四个工作区:
◆可变电阻区:曲线拐弯点的连线与纵轴所夹区域。 较小,导电沟道畅通,d-s之间相当于一个欧姆电阻,当 不变, 从零增大, 线性增大。 越大,曲线越陡,沟道电阻随 大小而变,故称为可变电阻区,在这个区域场效应管是导通的,类似于晶体三极管的饱和区。