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: g; F6 s" m, S. w+ F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~~~; q$ x5 [( E% a% p! F% t4 O
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4 H( |3 z l- ~$ @2 z$ Q! IField Effect Transistor
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8 U) v8 f/ Z5 L. |& {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。
p, F8 T) J1 J8 r" u' u9 C! n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)* [6 D% V' C0 i' H/ n( y0 J
视频只作为科普,视频来源于网络& h: _( d* k0 x _, w' R4 k
重点一 FET的分类
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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+ c# A# P7 n; @9 C9 T% u g- L& g, x
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Field Effect Transistor$ }8 ^9 I% b q" N, l
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重点二 N沟道增强型MOSFET的工作原理
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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
" W; T: O Q" z1 ]0 \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
' }) \- P% X9 d' o4 q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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VGS对沟道的影响
2 J% r4 a! P/ X6 vVGS=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6 z& e/ O# ~( O# U
! A, U5 ]2 y% Z- v1 U- yVDS对ID的影响3 Y! \% z$ }. g, x% C6 ]; o
漏源电压在MOS管有了导电沟道之后开始起作用。
* o* e5 |, j. l1 s- M5 U- ?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
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) L+ n9 l( j& _! j9 r# c9 c
4 i% F6 a; C' Q' O9 e输出特性曲线# `+ E( H m) Y( z; F; k" S' X
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: M0 ^( M/ z8 c. J$ c/ B( D漏源电压用于区分可变电阻区和恒流区7 I; x: K$ z# H7 {& y
0~(VGS-VT)之间是可变电阻区0 l) P6 {, ~8 a" X7 L
大于(VGS-VT)是恒流区
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/ b$ z# F. S) @& m5 P转移特性曲线
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" _, q9 V% d; @8 hQ??: 为何FET不画输入特性曲线?7 s# m; I" O8 |2 T |' S: G
A??:因为MOS管的输入电流,也就是栅极电流一直等于01 L3 q/ Y' o6 f9 k
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栅源电压决定MOS管是否工作,) M; w3 I& E* ?1 V4 e+ b
VGS,电流为零,导电沟道没有形成,管子截止;8 k4 d" O! E) H
VGS≥VT,有了导电沟道,漏源才导通
7 F9 ?/ _; E) n$ ZField Effect Transistor' R! H$ P X9 K1 h
7 p, j. e: `1 f+ h4 G! u# k; A+ @8 ^0 U8 a1 ?( \2 N$ W& Y) F! ~# m
" J, H5 G+ |8 U* t难点 四种场效应管的特性比较
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! `% y+ L" I& [! x' Z' v
3 H, z+ d2 ~$ T# H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。0 l* h" B" _: Y. N* V
7 X0 q2 N- N. p9 `% {, W% [* G
N沟道MOS管 正常工作要求VDS>07 K5 o2 U6 f! u1 T( k |. F
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P沟道MOS管 正常工作要求VDS! y4 C7 c, o8 z4 j% V# v# \" [
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Q: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?! U" M% T3 [4 V4 g- O0 Z
A:先区分N沟道和P沟道, j, k7 [9 g! q! d2 ]: \
看VDS,2 S7 x3 l$ n( z5 v* u1 C
VDS是正值为N沟道;VDS是负值为P沟道0 I/ R. V* i7 N8 X4 G
A: 后区分增强型和耗尽型
. ^1 _* s$ K( O# a7 k1 e看输出特性曲线中是否有VGS=0的那条曲线$ x5 h0 B* w6 e/ ^1 T
有VGS=0的曲线,为耗尽型. c" X6 K4 c0 u/ c) P _
无VGS=0的曲线,为增强型: N& `3 Y! ~$ r/ A0 J# C A
懂了吗?????????????
* J* [$ p6 K$ w8 z现学现用,留言区里等着各位哦????????$ R# S A- W- b2 X2 Q
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互动题
) x" ^" w8 N, _+ 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。6 x2 k) x* U; A7 [ y9 G
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. p0 u1 @8 W0 s3 C/ \
看看谁是第一个回答出来的(????)
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