【场效应管及其基本放大电路】是电子技术中的重要内容,主要分为两大类:结型场效应晶体管(JFET)和绝缘栅型场效应晶体管(IGFET),其中IGFET又包括增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。
**结型场效应晶体管 (JFET)**
JFET分为P沟道和N沟道两种类型,其结构主要由PN结和沟道构成。N沟道JFET的源极S、漏极D和门极G分别代表电子流经的入口、出口和控制端。P沟道JFET则反之,电子流经的通道由P型半导体构成。JFET的工作状态主要包括:
1. **可变电阻区**:当门极电压Ugs不足以使PN结反偏时,沟道导通,电阻随PN结的截面积变化而改变。
2. **恒流区**:当门极电压Ugs足够大以使PN结反偏,形成耗尽层,此时电流ID与UDS几乎无关,JFET作为电压控制电流源工作。
3. **截止区**:当Ugs超过一定的夹断电压VP,耗尽层完全闭合,阻止电流流动。
**主要参数**:JFET的重要参数有夹断电压VP、饱和漏极电流IDSS、电压控制电流系数gm、交流输出电阻rds以及极限参数如V(BR)DS和V(BR)GS等。
**增强型MOSFET**
增强型MOSFET的结构包括漏极D、源极S、栅极G和衬底B,其中栅极通过绝缘层(通常是二氧化硅)与半导体接触。未加电压时,MOSFET没有导电沟道。只有当Ugs超过阈值电压UT时,才会在P型衬底表面形成电子层,形成N型导电沟道,允许电流ID流动。
**特性曲线**
无论是JFET还是MOSFET,都有转移特性和输出特性曲线。转移特性曲线展示了门极电压Ugs对漏极电流Id的影响,输出特性曲线则描绘了在固定门极电压下漏极电压UDS对漏极电流Id的作用。对于增强型MOSFET,ID与UGS的关系近似于ID ≈ K(UGS - UT)²,其中K是导电因子,UT是阈值电压。
这些基础概念是理解和设计场效应管放大电路的基础,它们在模拟电路、数字逻辑电路以及各种电子设备中都有广泛应用。了解并掌握这些知识点对于进行电子系统的设计和分析至关重要。