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                6. 硬件電路設計-場效應管
                  • 發布時間:2021-09-04 18:38:59
                  • 來源:
                  • 閱讀次數:
                  硬件電路設計-場效應管
                  N溝道結型場效應管
                  場效應管
                  從結型場效應管的結構可以看出,在柵極和導電溝道之間存在一個PN結。我們以N溝道結型場效應管為例來說明。
                  如圖所示。當在漏極D和源極S之間加上電源ED后,則在N型溝道中產生從漏極流向源極的電流 ID 。由PN結的特性可知,若在柵極G和源極S間加上負電壓 EG ,PN結的寬度增加,且負電壓越大,PN結就越寬,造成溝道變窄,溝道電阻變大,因此只要改變偏壓 U GS 便可控制漏極電流 I D 的大小,場效應管的電壓控制作用就體現于此。
                  當 EG 增大超過 U P (預夾斷電壓),溝道變窄到幾乎消失,此時我們稱發生了夾斷。其大小受這樣沿著溝道方向產生一個連續的電壓降落,因此溝道各點與柵極G之間的電位差也不相等, E D =0,
                  通常結型場效應管的柵、源極之間總是處于反向偏置狀態,因此其輸入電阻很高。
                  增強型mos管(分為N溝道和P溝道兩種)
                  場效應管
                  我們不去研究它的具體原理,我們只需知道如何使用就可以了:
                  從上圖可見,N+型漏區和N+型源區之間被P型襯底隔開,漏極和源極之間好像是兩個背靠背的PN結,當UGS=0時,不管漏極和源極間所加電壓的極性如何,其中總有一個PN結是反向偏置的,反向電阻很大,漏極電流ID近似為零,即不具有原始導電溝道。
                  如果在柵極和源極之間加正向電壓UGS,情況就會發生變化,在UGS的作用下,產生了垂直于襯底表面的電場。
                  由于二氧化硅絕緣層很薄,因此即使UGS很?。ㄈ缰挥袔追?,也能產生很強的電場強度。柵極附近硅片中的空穴被排斥,而硅片與N+區中的電子被吸引,形成一個電子薄層。這個薄層就成為漏極與源極之間的導電溝道,被稱為N型溝道。在漏源電壓UDS作用下,由于N型溝道導通,就形成了漏極電流 ID,通常把開始導電時的UGS稱為開啟電壓,用UT表示。UGS越大,感應的電子越多,N型導電溝道越寬,溝道電阻就越小,漏極電流ID就越大。
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