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5 k, Z. w: l/ d- {1 M. m一节课认识一种器件,这个速度的确让很多同学招架不住,好在我们还可以课后加餐,睡前重温一下内容~~~
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Field Effect Transistor
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场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种利用电场效应控制电流的三端放大器件。它是电子领域的新宠,不仅具有体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点,而且还有输入阻抗高、噪声低、抗辐射能力强和制造工艺简单等优点。场效应管有两种类型,金属-氧化物-半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor FET,MOSFET)和结型场效应管(Junction FET,JFET)。其中MOSFET在大规模和超大规模集成电路占重要地位。也许在座的有些同学以后工作中会专门研究这个小东西呢。
/ X+ X" J; g5 D" Y; j3 `同样看一个科普视频,直观感受一下MOSFET的原理和应用(字幕中个别字有笔误哦)
( J8 V( Z6 t* h$ z# j& P2 u. V视频只作为科普,视频来源于网络0 \( O7 A# }+ h
重点一 FET的分类( _0 s7 B" y7 L, s- i2 u3 A" [$ B2 A
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9 d2 O* R6 J/ M, l6 y8 g' y* ~JFET应用相对较少,因此咱们就不提了,单MOSFET来看,就有N沟道增强型MOSFET、P沟道增强型MOSFET、N沟道耗尽型MOSFET和P沟道耗尽型MOSFET。我们学这四种也就够了! i1 C' ?) ?% ~1 w, c3 \2 Z
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Field Effect Transistor
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) e! i6 f, Q1 D R( X% B/ M* v3 j2 ?重点二 N沟道增强型MOSFET的工作原理8 |- ]% A( ?+ }4 g8 ^5 u
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场效应管的工作原理和晶体三极管不同,BJT是基极电流控制集电极电流,但MOSFET的栅极是绝缘的,根本没电流,因此需要注意下面两个要点
' G' Q1 e. F9 Y4 x! e( W第一:需要从它名称出发:电场效应引起电流变化。要牢牢把握的是栅源之间的电压VGS和漏源之间的电压VDS对输出电流ID(沟道)的影响
, D* b, C/ `( A0 e. [第二,增强型MOS管的结构特点是最开始没有导电沟道
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) b- z1 C5 `, Y3 ^8 X% x7 rVGS对沟道的影响% k3 @8 \. Y, K* @( b8 Y k# E
VGS=0时没有导电沟道,直到增加到形成沟道,这时的电压称为开启电压VT,即VGS=VT时,沟道形成,之后VGS越大,沟道越大
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VDS对ID的影响: j8 ?; ?; Z( j# y. v: y
漏源电压在MOS管有了导电沟道之后开始起作用。1 t4 ?: P9 _) Q+ ]: I' Z+ T
VDS越大,ID越大,直到VDS=VGS-VT时出现预夹断;预夹断之后,也就是VDS>VGS-VT,VDS增大,ID基本不变Field Effect Transistor
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重点三 N沟道增强型MOS管的伏安特性曲线1 U( C) V2 z# E
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. ~# v" P6 d5 j' ?8 ?. i7 u' ]: X输出特性曲线
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# ^2 e+ F$ [# `9 p漏源电压用于区分可变电阻区和恒流区
- R' L: }$ A* C: z0~(VGS-VT)之间是可变电阻区6 G5 f9 @% k+ x
大于(VGS-VT)是恒流区* c% Y" |1 M3 `$ ^1 C, D: e
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转移特性曲线; ^( E! S' ~; U' I" { G
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1 V9 j0 D- J, M& p5 H$ q/ gQ??: 为何FET不画输入特性曲线?
& j" A; H7 k8 G" dA??:因为MOS管的输入电流,也就是栅极电流一直等于0
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9 m/ y0 \" W0 M; `栅源电压决定MOS管是否工作,
3 L6 I1 n* q: \/ Z ]VGS,电流为零,导电沟道没有形成,管子截止;% v2 S1 `7 J9 g( K2 V7 e
VGS≥VT,有了导电沟道,漏源才导通% Z, \( d3 q! F: i$ z; s
Field Effect Transistor
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难点 四种场效应管的特性比较 X' U' M6 s F \4 d
7 w* O% w* ]; l. ]6 _* u5 y
) D& K- k" X8 `注意:耗尽型MOS由于器件内存在原始导电沟道,所以不再需要通过VGS增大到形成导电沟道后,管子才工作,耗尽型管子在VGS=0时就可以工作。而由于开始就有导电沟道,如果VGS减小,沟道会减小,直至等于夹断电压VP时沟道消失。8 z1 J8 p$ S K7 l( k9 \6 m
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N沟道MOS管 正常工作要求VDS>0
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- r% ~6 ]% M& Q& X, ~+ ^; lP沟道MOS管 正常工作要求VDS2 r/ G5 L+ Q$ V5 X. {8 \
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1 q7 y$ a I6 [! M: ]( Q! d2 gQ:上述四种MOSFET的输出特性曲线,怎么感觉都差不多呀,应该如何区分呢?$ r$ ?$ S2 c" L% u
A:先区分N沟道和P沟道3 X1 ^ h+ |% Y, x0 a( l/ K3 H/ A" o
看VDS,, V" \7 j: d- E, h: G$ K7 V
VDS是正值为N沟道;VDS是负值为P沟道
* N& b" e) L9 ~3 c4 s7 I* E2 S' KA: 后区分增强型和耗尽型
- V/ q0 y4 z+ ?2 d. b3 ^8 z看输出特性曲线中是否有VGS=0的那条曲线
, h/ T4 f/ a! E% z7 q! }有VGS=0的曲线,为耗尽型" J( v% ^$ |# y$ m6 [+ S" I
无VGS=0的曲线,为增强型
: g! g0 p' m4 x6 ~' s- Y; S懂了吗?????????????1 j/ g7 ~0 f! d8 E
现学现用,留言区里等着各位哦????????* r5 l3 R+ t% z3 V' `; m, N, a- f9 H
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y4 J! J! D# d0 [互动题. X7 l- m( O. { H. _
已知场效应管的输出特性曲线如下图所示,试判断场效应管的类型并确定夹断电压或开启电压的值。
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; o Y. ~% D/ E看看谁是第一个回答出来的(????)
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