第三章第一节场效应管.ppt

场效应管，或FET，是一种半导体器件，其工作特点是通过电场来控制电流流动，因此得名。在场效应管中，主要分为两大类：MOS场效应管（MOSFET）和结型场效应管（JFET）。这两类器件都利用电场效应来调控电流，但导电沟道的形成机制不同。MOSFET是绝缘栅型场效应管，通常分为N沟道和P沟道两种，而JFET则由P-N结形成沟道。 学习场效应管的重点在于理解其工作原理和不同模型的应用。对于MOSFET，尤其是增强型MOS场效应管（EMOS），其电路符号包括源极（S）、漏极（D）和栅极（G）。在N沟道EMOS中，当VDS=VGS=0时，没有导电沟道。当在栅极和源极间施加电压VGS，电场增强，使得P型半导体的表面转变为N型，形成反型层，即导电沟道。这个电压VGS(th)被称为开启电压。 在导电沟道形成后，VDS对沟道的导电能力有直接影响。随着VDS增加，VGD（栅-漏电压）的变化会影响沟道的宽度，当VGD接近或等于VGS(th)时，靠近漏极的沟道会被“夹断”，形成预夹断点。预夹断点的位置会影响ID（漏极电流）的变化，导致ID与VDS的关系呈现非线性特征。进一步增大VDS，预夹断点前移，沟道长度调制效应使ID略有增大。 场效应管与晶体三极管的主要区别在于导电机制。场效应管仅靠多子参与导电，是单极型器件，而晶体三极管则是双极型，涉及两种载流子（电子和空穴）的共同参与。理解两者的异同有助于深入掌握半导体器件的工作原理和分析方法。 在教学中，不仅要掌握场效应管的基本工作原理，还要熟悉其数学模型、直流简化电路模型、曲线模型和小信号电路模型，并能够运用这些模型进行电路分析。此外，估算法和小信号等效电路法是分析场效应管放大电路的重要工具，应熟练掌握其应用。同时，3.3节的内容可以根据教学需求进行扩展学习。 场效应管是电子工程中的基础元件，理解和掌握其工作原理和特性对于设计和分析电子电路至关重要。通过对比学习场效应管与晶体三极管，可以深化对半导体器件的理解，提升电路分析技能。