模拟电子技术基础课件：第十讲 结型场效应管.ppt

5.3 5.3 结型场效应管结型场效应管结型场效应管的结构结型场效应管的结构结型场效应管的工作原理结型场效应管的工作原理结型场效应管的特性曲线及参数结型场效应管的特性曲线及参数1 1、结型、结型场效应管（场效应管（JFET)JFET)结构结构P+P+NGSD导电沟道导电沟道结型场效应管结型场效应管动画一 源极源极，用用S或或s表示表示N型导电沟道型导电沟道漏极漏极，用用D或或d表示表示 P型区型区P型区型区栅极栅极，用用G或或g表示表示栅极栅极，用用G或或g表示表示符号符号符号符号 V VGSGS对沟道的控制作用对沟道的控制作用当当VGS0时时 当沟道夹断时当沟道夹断时,ID减小至减小至0 0，此时此时对应的栅源电压对应的栅源电压VGS称为称为夹断电压夹断电压VP ( 或或VGS(off) )对于对于N N沟道的沟道的JFETJFET，VP 0PNPN结反偏结反偏耗尽层加厚耗尽层加厚沟道变窄沟道变窄 VGS继续减小，沟道继续继续减小，沟道继续变窄，变窄， I ID D继续变小继续变小DP+P+NGSVDSIDVGS 当当V VGSGS=0=0时，时，沟道最宽沟道最宽，沟道电阻最小，沟道电阻最小，在在V VDSDS的作用下的作用下N N沟道内的电子定向运动形成沟道内的电子定向运动形成漏极电流漏极电流I ID D, ,此时最大。

此时最大 沟道电阻变大沟道电阻变大 I ID D变小变小2 2、结型、结型场效应管（场效应管（JFET)JFET)的工作原理的工作原理 根据其结构，它只能工作在根据其结构，它只能工作在反偏反偏条件下，条件下，N N沟道管加沟道管加负负栅源电压栅源电压， P P沟道管加沟道管加正栅源电压正栅源电压，否则将会出现栅流否则将会出现栅流动画二 V VDSDS对沟道的控制作用对沟道的控制作用当当V VGSGS=0=0时时，VDS ID G G、D D间间PNPN结的反向电压结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布下呈楔形分布 当当VDS增加到使增加到使VGD=VP 时，时，在紧靠漏极处出现预夹断在紧靠漏极处出现预夹断此时此时VDS 夹断区延长夹断区延长沟道电阻沟道电阻 ID基本不变基本不变2 2、结型、结型场效应管（场效应管（JFET)JFET)的工作原理的工作原理DP+P+NGSVDSIDVGSV VGSGS和和V VDSDS同时作用时同时作用时当当VP VGS0 时，时，导电沟道更容易夹断，导电沟道更容易夹断， 对于同样的对于同样的VDS ， ID的值的值比比VGS=0时的值要小。

时的值要小在预夹断处在预夹断处VGD=VGS- -VDS =VP 2 2、结型、结型场效应管（场效应管（JFET)JFET)的工作原理的工作原理DP+P+NGSVDSIDVGS综上分析可知综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管所以场效应管也称为单极型三极管JFETJFET是电压控制电流器件，是电压控制电流器件，i iD D受受v vGSGS控制控制预夹断前预夹断前i iD D与与v vDSDS呈近似线性关系；预夹断后，呈近似线性关系；预夹断后，i iD D趋于饱和趋于饱和 # 为什么为什么为什么为什么JFETJFET的输入电阻比的输入电阻比的输入电阻比的输入电阻比BJTBJT高得多？高得多？高得多？高得多？ JFETJFET栅极与沟道间的栅极与沟道间的PNPN结是反向偏置的，因结是反向偏置的，因 此此i iG G 0 0，输入电阻很高输入电阻很高 JFETJFET是是利用利用PNPN结反向电压对耗尽层厚度的控制，来结反向电压对耗尽层厚度的控制，来改变导电沟道的宽窄，从而控制漏极电流的大小改变导电沟道的宽窄，从而控制漏极电流的大小。

# JFETJFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？有正常放大作用时，沟道处于什么状态？有正常放大作用时，沟道处于什么状态？有正常放大作用时，沟道处于什么状态？(2) 转移特性转移特性 VP(1) 输出特性输出特性 3 3、结型、结型场效应管（场效应管（JFET)JFET)的特性曲线及参数的特性曲线及参数动画三动画四 夹断电压夹断电压VP (或或VGS(off)： 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS： 低频跨导低频跨导gm：或或漏极电流约为零时的漏极电流约为零时的VGS值值 VGS=0时对应的漏极电流时对应的漏极电流 低频跨导反映了低频跨导反映了vGS对对iD的控制作用的控制作用gm可以在转移特性曲线上求得，单位是可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子毫西门子) 输出电阻输出电阻rd：(3) 主要参数主要参数 直流输入电阻直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于约大于107 最大漏极功耗最大漏极功耗PDM 最大漏源电压最大漏源电压V(BR)DS 最大栅源电压最大栅源电压V(BR)GS结型场效应管 N沟道耗尽型P沟道耗尽型作业作业P251 - 5.3.5。