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1、,.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 (JFET)的結(jié)構(gòu)和工作原理1. JFET 的結(jié)構(gòu)和符號(hào)N 溝道 JFETP 溝道 JFET2. 工作原理(以 N 溝道 JFET 為例)N 溝道 JFET 工作時(shí),必須在柵極和源極之間加一個(gè)負(fù)電壓VGS0.柵極 溝道間的 PN 結(jié)反偏,柵極電流 iG 0,柵極輸入電阻很高(高達(dá)107以上)。N 溝道中的多子( 電子)由 S 向 D 運(yùn)動(dòng),形成漏極電流iD。iD 的大小取決于VDS 的大小和溝道電阻。改變 VGS 可改變溝道電阻,從而改變 iD 。;.,.主要討論 VGS 對(duì) iD 的控制作用以及VDS 對(duì) iD 的影響。柵源電壓VGS 對(duì) iD 的控制作用當(dāng) VGS 0 時(shí)
2、, PN 結(jié)反偏,耗盡層變寬,溝道變窄,溝道電阻變大,ID 減??; VGS 更負(fù)時(shí),溝道更窄, I D 更??;直至溝道被耗盡層全部覆蓋,溝道被夾斷,ID 0 。這時(shí)所對(duì)應(yīng)的柵源電壓 VGS 稱為夾斷電壓VP。漏源電壓 VDS 對(duì) iD 的影響在柵源間加電壓 VGS 0 ,漏源間加正電壓DS 0 。則因漏端耗盡層所受的反偏電壓V為 VGD= VGS-VDS,比源端耗盡層所受的反偏電壓VGS 大 ,( 如 : VGS=-2V, VDS =3V, VP=-9V, 則漏端耗盡層受反偏電壓為VGD=-5V ,源端耗盡層受反偏電壓為-2V), 使靠近漏端的耗盡層比源端寬,溝道比源端窄,故VDS 對(duì)溝道的影
3、響是不均勻的,使溝道呈楔形。當(dāng) VDS 增加到使 VGD= VGS-VDS = VP 時(shí),耗盡層在漏端靠攏,稱為預(yù)夾斷 。當(dāng) VDS 繼續(xù)增加時(shí),預(yù)夾斷點(diǎn)下移,夾斷區(qū)向源極方向延伸。由于夾斷處電阻很大,使VDS 主要降落在該區(qū),產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)力把未夾斷區(qū)的載流子都拉至漏極,形成漏極電流I D。預(yù)夾斷后 ID 基本不隨 VDS 增大而變化。;.,.VGS 對(duì)溝道的控制作用當(dāng) VGS 0 時(shí), PN 結(jié)反偏耗盡層加厚溝道變窄。 V GS 繼續(xù)減小,溝道繼續(xù)變窄。當(dāng)溝道夾斷時(shí),對(duì)應(yīng)的柵源電壓VGS 稱為夾斷電壓VP(或 GS)。對(duì)于N溝道的,V (off)JFETVP0 。VDS 對(duì)溝道的控制作用當(dāng) V
4、GS=0 時(shí), VDSI D , G 、D 間 PN 結(jié)的反向電壓增加,使靠近漏極處的耗盡層加寬,溝道變窄,從上至下呈楔形分布。當(dāng)VDS增加到使VGD= VV夾斷區(qū)延長(zhǎng)溝道P 時(shí),在緊靠漏極處出現(xiàn)預(yù)夾斷。此時(shí)DS電阻 ID 基本不變。 VGS 和 VDS 同時(shí)作用時(shí)當(dāng) VP V GS0 時(shí),導(dǎo)電溝道更容易夾斷,對(duì)于同樣的 VDS , I D 的值比 VGS=0 時(shí)的值要小。在預(yù)夾斷處 ,VGD= VGSDSP(或DSGSP-V= VV= V-V).;.,.綜上分析可知溝道中只有一種類型的多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,所以場(chǎng)效應(yīng)管也稱為單極型三極管 。JFET 柵極與溝道間的 PN 結(jié)是反向偏置的,因此iG 0 ,輸入電阻很高。J
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