第四章MOS模拟集成电路基础 §4.1场效应晶体管 §4.2JFF放大电路 §4.3MS模拟集成电路基础 休息1休息2返回
第四章 MOS 模拟集成电路基础 §4.1 场效应晶体管 §4.2 JFET放大电路 休息1 休息2 §4.3 MOS模拟集成电路基础 返回
§4.1场效应晶体管 引言 411JFET的结构及基本工作原理 412JET状安特性曲线 4J3绝缘栅坛应 /FEy号等效模型 休息1体息2返回
§4.1 场效应晶体管 引言 4.1.1 JFET的结构及基本工作原理 休息1 休息2 4.1.2 JFET伏安特性曲线 返回 4.1.3 绝缘栅场效应管 4.1.4 FET小信号等效模型
§4.1场效应晶体管 引言 晶体管工作在放大区时,输入回路酬结正偏,输入阻抗小, 且是一个电流控制的有源器件。 场效应管也是一种具有FN结的正向受控作用的有源器件, 它是利用电场效应来控制输出电流的大小,其输入端N结 般工作于反偏状态或绝缘状态。输入电阻很高。 场效应管根据结构不同分为两大类 结型场效应管(JFET)输入阻抗106~10g 绝缘栅场效应管(GFET)输入阻抗102~10g 在 IGFET中又有多种类型,目前应用最广泛的是以二氧 化硅SO2为绝缘层的场效应管,称为金属一氧化物一半导体场 效应管 MOSFET, Metal- Oxide-Semiconductor field effect transistor)。 休息1休息2返回
§4.1场效应晶体管 晶体管工作在放大区时，输入回路 PN 结正偏，输入阻抗小， 且是一个电流控制的有源器件。 场效应管也是一种具有 PN 结的正向受控作用的有源器件， 它是利用电场效应来控制输出电流的大小，其输入端 PN 结一 般工作于反偏状态或绝缘状态。输入电阻很高。 场效应管根据结构不同分为两大类： 结型场效应管 (JFET) 输入阻抗 6 9 10 ~ 10 绝缘栅场效应管 (IGFET) 输入阻抗 1 2 1 4 10 ~ 10 在 IGFET 中又有多种类型，目前应用最广泛的是以二氧 化硅 O2 Si 为绝缘层的场效应管，称为金属－氧化物－半导体场 效应管(MOSFET,Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 。 休息1 休息2 引言 返回
411JFET的结构及基本工作原理 休息1体息2 1结构 N沟道管:电子导电 D漏极 P沟道管:空穴导电 (1)N沟道管 G栅极 p 在一块N型硅片两侧分别制作 个高浓度的P型区,形成PN结 两个P型区的引线连在一起作为 个电极,称为栅极G。在N型区两 端引出两个电极分别称为源极S和 s源极 漏极D,两个PN结之间的N区域 D漏极 称为电沟道。符号中箭头的方向代 表了栅源电压处于正偏时栅极的电G栅极 流方向。 (2)P沟道管 S 导电沟道为P型半导体,称为P型 沟道管。 s源极 返回
4.1.1 JFET的结构及基本工作原理 (1) N 沟道管 在一块 N 型硅片两侧分别制作 一个高浓度的 P 型区，形成 P + N 结 ， 两 个 P 型区的引线连在一起作为一 个电极，称为栅极 G。在 N 型区两 端引出两个电极分别称为源极 S 和 漏 极 D，两个 PN 结之间的 N 区 域 称为电沟道。符号中箭头的方向代 表了栅源电压处于正偏时栅极的电 流方向。 S 源极 D 漏极 G 栅极 G S D + P + P N (2) P 沟道管 G S D P + N + N G 栅极 D 漏极 S源极 导电沟道为 P 型半导体，称为 P 型 沟道管。 1 结构 N 沟道管：电子导电 P 沟道管：空穴导电 休息1 休息2 返回
411JFET的结构及基本工作原理 2工作原理 (1)uos对漏极电流,的控制作用 N沟道:Wo<0, aDs PN结反偏,耗尽腻>沟道截面 如果在uDs>0时("Ds定) in的大小受uos的控制 般:|as个→沟道截→>沟道电阻→>i 当|s=Uasm)时→沟道夹断→i=0 小结:场效应管是一种压控器件; 场效应管只有一种极性的载流子导电一单极性晶体管。 休息1体息2返回
2 工作原理 (1) uGS 对漏极电流 D i 的控制作用 N 沟道： u 0 GS ， PN 结反偏，耗尽层 → 沟道截面 如果在uDS 0 时 + P + P G S D N D i uGS uDS ( u ) DS一定 i D 的大小受uGS 的控制 一般： uGS →沟道截面 → 沟道电阻 → i D 当 uG S = UG S( off ) 时→ 沟道夹断→ i D = 0 小结：场效应管是一种压控器件； 场效应管只有一种极性的载流子导电－单极性晶体管。D i D i D i 休息1 休息2 4.1.1 JFET的结构及基本工作原理 返回