小模电重难点——场效应管

吴少琴的模电课

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' O! v7 ]) N/ J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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/ S' `% u: ?+ S% X! OField Effect Transistor


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。
  R! s) J" H! c  l. }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* X. Z" S4 A7 f视频只作为科普，视频来源于网络
重点一     FET的分类
( i7 i* ~  s% }/ r: |- A) `% H, Q1 N

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. Q) ~% K/ f1 r: H! b) f) |$ MJFET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
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Field Effect Transistor


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4 o* W. G+ l1 j  V' i) ]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
3 S% q3 C/ Z& A" U. Z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
: u, b; u# e5 `1 d- }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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( [$ }* v  T) z, y- W. ?VGS对沟道的影响
) B# R/ A, L/ A; u" n1 M, p( A. tVGS=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

VDS对ID的影响
  q) i9 B. ~5 I! x3 M$ l. {; A漏源电压在MOS管有了导电沟道之后开始起作用。
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


; c3 G; j+ n! V4 x  \) m3 t重点三  N沟道增强型MOS管的伏安特性曲线
+ t; V4 m, N$ l+ r  u/ p

7 [! A: y* H8 P6 n3 l! }5 u6 f
/ j& X! N; D0 x( u" {输出特性曲线
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漏源电压用于区分可变电阻区和恒流区
0~（VGS-VT）之间是可变电阻区
大于(VGS-VT)是恒流区

) E$ o- b* r9 n转移特性曲线

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Q??: 为何FET不画输入特性曲线？
A??: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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栅源电压决定MOS管是否工作，
8 O0 C4 R" t+ V: h( C+ R% `VGS，电流为零，导电沟道没有形成，管子截止；
VGS≥VT，有了导电沟道，漏源才导通
* n0 J% P3 Z0 a3 g) |Field Effect Transistor
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) s/ U) C, @* J4 P
9 o2 R: q( H+ t! n4 [% A" o难点  四种场效应管的特性比较
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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。

. _+ |# k7 y2 n" U' JN沟道MOS管 正常工作要求VDS>0

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P沟道MOS管 正常工作要求VDS

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) p: s8 W- p9 w( a/ _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？
A:先区分N沟道和P沟道
看VDS，
VDS是正值为N沟道；VDS是负值为P沟道
6 s) m2 x$ @9 _' S! t) T1 M' [" m& {A: 后区分增强型和耗尽型
看输出特性曲线中是否有VGS=0的那条曲线
有VGS=0的曲线，为耗尽型
无VGS=0的曲线，为增强型
" ^+ c( R& z3 W6 v懂了吗？????????????
现学现用，留言区里等着各位哦????????

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- A  H4 X  u, Q+ {7 b# O互动题
" g8 ]9 w# q; j  t4 w8 q1 \ 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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看看谁是第一个回答出来的(????)

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