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    8. 場效應管知識詳解-細說場效應管類型與其他知識
      • 發(fā)布時間:2020-09-07 17:29:31
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      場效應管知識詳解-細說場效應管類型與其他知識
      場效應管分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管),本文主要講場效應管分類,各種場效應管的工作特點及根據(jù)特性曲線能判斷管子的類型。
      場效應管的特點
      了解場效應管分類之前,我們來看看場效應管的特點有哪些?
      (1)場效應管是電壓控制器件,它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流);
      (2)場效應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)場效應管的抗輻射能力強;
      (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)場效應管類型-結型場效應管
      1.結型場效應管的分類
      結型場效應管有兩種結構形式。它們是N溝道結型場效應管(符號圖為(1))和P溝道結型場效應管(符號圖為(2))
      從圖中我們可以看到,結型場效應管也具有三個電極,它們是:G——柵極;D——漏極;S——源極。電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結的正向?qū)щ姺较颉?/div>
      場效應管類型
      2.結型場效應管的工作原理(以N溝道結型場效應管為例)
      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.結型場效應管的特性曲線(以N溝道結型場效應管為例)
      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區(qū)域,即:可變電阻區(qū)、放大區(qū)、擊穿區(qū)、截止區(qū)。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麼類型的管子即可
      場效應管類型
      轉(zhuǎn)移特性曲線:
      場效應管類型
      我們根據(jù)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為夾斷電壓。
      注:轉(zhuǎn)移特性和輸出特性同是反映場效應管工作時,UGS、UDS、ID之間的關系,它們之間是可以互相轉(zhuǎn)換的。
      (二)場效應管類型-絕緣柵場效應管(MOS管)
      1.絕緣柵場效應管的分類
      絕緣柵場效應管也有兩種結構形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什麼溝道,它們又分為增強型和耗盡型兩種。
      2.絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管)
      我們首先來看N溝道增強型MOS場效應管的符號圖:如圖(1)所示。它是利用UGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。
      場效應管類型
      3.絕緣柵型場效應管的特性曲線(以N溝道增強型MOS場效應管)
      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個區(qū):可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)和擊穿區(qū)。
      場效應管類型
      注:對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。
      場效應管的作用
      1.場效應管可應用于放大。由于場效應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.場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。
      3.場效應管可以用作可變電阻。
      4.場效應管可以方便地用作恒流源。
      5.場效應管可以用作電子開關。
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