場效應管知识详解-细说場效應管类型及其他知识(图文)
場效應管知识详解-细说場效應管类型及其他知识(图文)
場效應管分为结型場效應管(JFET)和绝缘栅場效應管(MOS管),本文主要讲場效應管分类,各种場效應管的工作特点及根据特性曲线能判断管子的类型。
場效應管的特点
了解場效應管分类之前,我们来看看場效應管的特点有哪些?
(1)場效應管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);
(2)場效應管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。
(3)它是利用多數載流子導電,因此它的溫度穩定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數;
(5)場效應管的抗辐射能力强;
(6)由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
(一)場效應管类型-结型場效應管
1.结型場效應管的分类
结型場效應管有两种结构形式。它们是N沟道结型場效應管(符号图为(1))和P沟道结型場效應管(符号图为(2))
从图中我们可以看到,结型場效應管也具有三个电极,它们是:G——栅极;D——漏极;S——源极。电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。
2.结型場效應管的工作原理(以N沟道结型場效應管为例)
在D、S間加上電壓UDS,則源極和漏極之間形成電流ID,我們通過改變柵極和源極的反向電壓UGS,就可以改變兩個PN結阻擋層的(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.结型場效應管的特性曲线(以N沟道结型場效應管为例)
輸出特性曲線:(如圖(3)所示),根據工作特性我們把它分爲四個區域,即:可變電阻區、放大區、擊穿區、截止區。對此不作很深的要求,只要求我們看到輸出特性曲線能判斷是什麽類型的管子即可
轉移特性曲線:
我們根據這個特性關系可得出它的特性曲線如圖(4)所示。它描述了柵、源之間電壓對漏極電流的控制作用。
從圖中我們可以看出當UGS=UP時ID=0。我們稱UP爲夾斷電壓。
注:转移特性和输出特性同是反映場效應管工作时,UGS、UDS、ID之间的关系,它们之间是可以互相转换的。
(二)場效應管类型-绝缘栅場效應管(MOS管)
1.绝缘栅場效應管的分类
绝缘栅場效應管也有两种结构形式,它们是N沟道型和P沟道型。无论是什麽沟道,它们又分为增强型和耗尽型两种。
2.绝缘栅型場效應管的工作原理(以N沟道增强型MOS場效應管)
我们首先来看N沟道增强型MOS場效應管的符号图:如图(1)所示。它是利用UGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。
3.绝缘栅型場效應管的特性曲线(以N沟道增强型MOS場效應管)
它的轉移特性曲線如圖(2)所示;它的輸出特性曲線如圖(3)所示,它也分爲4個區:可變電阻區、放大區、截止區和擊穿區。
注:對此我們也是只要求看到輸出特性曲線和轉移曲線能判斷出是什麽類型的管子,即可。
場效應管的作用
1.場效應管可应用于放大。由于場效應管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2.場效應管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3.場效應管可以用作可变电阻。
4.場效應管可以方便地用作恒流源。
5.場效應管可以用作电子开关。