场效应管的基础知识2
场效应管的基础知识2
一、场效应管工作原理
场效应晶体管（field effect transistor缩写(fet)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而fet仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
1、场效应管的分类
场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（jfet）因有两个pn结而得名，绝缘栅型场效应管（jgfet）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是mos场效应管，简称mos管（即金属-氧化物-半导体场效应管mosfet）；此外还有pmos、nmos和vmos功率场效应管，以及最近刚问世的πmos场效应管、vmos功率模块等。
按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型又分n沟道和p沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。
二、. 场效应管的特征：
(a) jfet的概念图
b) jfet的符号
图1 jfet的概念图、符号
图1(b)门极的箭头指向为p指向 n方向，分别表示内向为n沟道jfet，外向为p沟道jfet。
图1（a）表示n沟道jfet的特性例。以此图为基础看看jfet的电气特性的特点。
首先，门极-源极间电压以0v时考虑（vgs =0）。在此状态下漏极-源极间电压vds 从0v增加，漏电流id几乎与vds 成比例增加，将此区域称为非饱和区。vds 达到某值以上漏电流id 的变化变小，几乎达到一定值。此时的id 称为饱和漏电流（有时也称漏电流用idss 表示。与此idss 对应的vds 称为夹断电压vp ，此区域称为饱和区。
其次在漏极-源极间加一定的电压vds (例如0.8v)，vgs 值从0开始向负方向增加，id 的值从idss 开始慢慢地减少，对某vgs 值id =0。将此时的vgs 称为门极-源极间遮断电压或者截止电压，用vgs (off)示。n沟道jfet的情况则vgs (off) 值带有负的符号,测量实际的jfet对应id =0的vgs 因为很困难,在放大器使用的小信号jfet时,将达到id =0.1-10μa 的vgs 定义为vgs (off) 的情况多些。
三、场效应三极管的型号命名方法
现行有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母j代表结型场效应管，o代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表 材料，d是p型硅，反型层是n沟道；c是n型硅p沟道。例如,3dj6d是结型n沟道场效应三极管，3do6c 是绝缘栅型n沟道场效应三极管。
第二种命名方法是cs××#，cs代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。例如cs14a、cs45g等。
四、场效应管的参数
场效应管的参数很多，包括直流参数、交流参数和极限参数，但一般使用时关注以下主要参数：
(1)、i dss — 饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压u gs=0时的漏源电流。
(2)、up — 夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。
(3)、ut — 开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。
(4)、gm — 跨导。是表示栅源电压u gs — 对漏极电流i d的控制能力，即漏极电流i d变化量与栅源电压ugs变化量的比值。gm 是衡量场效应管放大能力的重要参数。
(5)、buds — 漏源击穿电压。是指栅源电压ugs一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于buds。
(6)、pdsm — 最大耗散功率。也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场效应管实际功耗应小于pdsm并留有一定余量。
(7)、idsm — 最大漏源电流。是一项极限参数，是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过idsm
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场效应晶体管（field effect transistor缩写(fet)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而fet仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108～109ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
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场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（jfet）因有两个pn结而得名，绝缘栅型场效应管（jgfet）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是mos场效应管，简称mos管（即金属-氧化物-半导体场效应管mosfet）；此外还有pmos、nmos和vmos功率场效应管，以及最近刚问世的πmos场效应管、vmos功率模块等。
按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型又分n沟道和p沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。
二、. 场效应管的特征：
(a) jfet的概念图
b) jfet的符号
图1 jfet的概念图、符号
图1(b)门极的箭头指向为p指向 n方向，分别表示内向为n沟道jfet，外向为p沟道jfet。
图1（a）表示n沟道jfet的特性例。以此图为基础看看jfet的电气特性的特点。
首先，门极-源极间电压以0v时考虑（vgs =0）。在此状态下漏极-源极间电压vds 从0v增加，漏电流id几乎与vds 成比例增加，将此区域称为非饱和区。vds 达到某值以上漏电流id 的变化变小，几乎达到一定值。此时的id 称为饱和漏电流（有时也称漏电流用idss 表示。与此idss 对应的vds 称为夹断电压vp ，此区域称为饱和区。
其次在漏极-源极间加一定的电压vds (例如0.8v)，vgs 值从0开始向负方向增加，id 的值从idss 开始慢慢地减少，对某vgs 值id =0。将此时的vgs 称为门极-源极间遮断电压或者截止电压，用vgs (off)示。n沟道jfet的情况则vgs (off) 值带有负的符号,测量实际的jfet对应id =0的vgs 因为很困难,在放大器使用的小信号jfet时,将达到id =0.1-10μa 的vgs 定义为vgs (off) 的情况多些。
三、场效应三极管的型号命名方法
现行有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母j代表结型场效应管，o代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表 材料，d是p型硅，反型层是n沟道；c是n型硅p沟道。例如,3dj6d是结型n沟道场效应三极管，3do6c 是绝缘栅型n沟道场效应三极管。
第二种命名方法是cs××#，cs代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。例如cs14a、cs45g等。
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(1)、i dss — 饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压u gs=0时的漏源电流。
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