結型場(chǎng)效應管符號、結構、原理及主要參數等知識詳解-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-09-29
結型場(chǎng)效應管符號與結構解析。結型場(chǎng)效應管（JFET，從英語(yǔ)junction-fet或者NIGFET，從英語(yǔ)non-insulated-gate-fet縮寫(xiě)而成）是單極場(chǎng)效應管中**簡(jiǎn)單的一種。它可以分n溝道或者p溝道兩種。在下面的論述中主要以n溝道結型場(chǎng)效應管為例，在p溝道結型場(chǎng)效應管中n區和p區以及所有電壓正負和電流方向正好顛倒過(guò)來(lái)。
結型場(chǎng)效應管符號與結構詳解如下:
結型場(chǎng)效應管是利用半導體內的電場(chǎng)效應工作的，分n溝道和p溝道兩種。在一塊n型半導體的兩側分別擴散出兩個(gè)p型區，形成兩個(gè)pn結，將兩個(gè)p型區連接后形成一個(gè)電極g稱(chēng)為柵極，從n型半導體的上下兩端各引出一個(gè)電極，其中s稱(chēng)為源極，d稱(chēng)為漏極，由于d、s間存在電流通道，故稱(chēng)為n溝道結型場(chǎng)效應管。p溝道結型場(chǎng)效應管的結構與n溝道型類(lèi)似，它們的結構和電路符號如圖所示。
n通道結型場(chǎng)效應管由一個(gè)被一個(gè)p型摻雜（阻礙層）環(huán)繞的n型摻雜組成。在n型摻雜上連有汲極（也稱(chēng)漏極，來(lái)自英語(yǔ)Drain，因此也稱(chēng)D極）和源極（來(lái)自英語(yǔ)Source，因此也稱(chēng)S極）。從源極到汲極的這段半導體被稱(chēng)為n通道。
p區連有閘極（也稱(chēng)柵極，來(lái)自英語(yǔ)Gate，因此也成為G極）。這個(gè)極被用來(lái)控制結型場(chǎng)效應管，它與n通道組成一個(gè)pn二極管，因此結型場(chǎng)效應管與金屬-氧化物-半導體場(chǎng)效應管類(lèi)似，只不過(guò)在金屬-氧化物-半導體場(chǎng)效應管中不是使用pn結，而是使用肖特基結（金屬與半導體之間的結），在原理上結型場(chǎng)效應管與金屬-氧化物-半導體場(chǎng)效應管是完全一樣的。
1)夾斷電壓U。在UD為某一固定值下（如10V），使QS3251QG等于某一微小電流（如50mA）時(shí)，柵一源極間所加的偏壓即為夾斷電壓，用U，表示。
2)飽和漏極電流，D在柵一源極之間的電壓UG。=0的條件下，且U>U，時(shí)，對應的漏極電流稱(chēng)為飽和漏極電流，用，D表示，它是結型場(chǎng)效管所能輸出的最大電流。
3)直流輸入電阻Rc。直流輸入電阻Rc。是在漏一源極間短路的條件下，柵一源極間加一定電壓時(shí)，柵一源極間的直流電阻，用Rc。表示。
4)低頻跨導當UD。為某一固定數值時(shí)，漏極電流的微小變化量與其對應的柵一源電壓UG。的微小變化量之比為跨導。反映了柵源電壓UG。對漏極電流，D的控制作用（相當于普通晶體管的），單位是mS（毫西）。需要指出的是，跨導g。與管子的工作電流有關(guān)，D越大，g就越大(注：跨導是電阻的倒數，毫安／伏( mA/V)與毫西( mS)表示的是一樣的量綱）。
5)最大漏一源電壓UD。最大漏一源電壓是指漏極與源極之間的最大擊穿電壓，即管子溝道發(fā)生雪崩擊穿引起，D急劇上升時(shí)的UD。值。UD。的大小與UG。有關(guān)，對N溝道而言，IU。I的值越大，則UD，越小。
n溝道輸出特性曲線(xiàn)場(chǎng)
假如柵極沒(méi)有被連上的話(huà)n溝道就像一個(gè)電阻一樣。也就是說(shuō)在柵極沒(méi)有電壓的情況下結型場(chǎng)效應管是導電的。假如柵極與源極連在一起，而源極和汲極之間加上了UDS的電壓的話(huà)那么流過(guò)n溝道的電流隨電壓不斷提高，直到溝道被**夾斷位置。這個(gè)電壓被稱(chēng)為夾斷電壓Up。即使UDS繼續升高，漏電流ID幾乎不變。夾斷不再提高，而只是橫向擴大，也就是說(shuō)電壓的繼續提高被溝道吸收了。一般來(lái)說(shuō)這是結型場(chǎng)效應管的工作區域，這個(gè)時(shí)候的漏電流被標志為IDSS。整個(gè)三極管在這個(gè)狀態(tài)下可以被當作一個(gè)恒電流源使用，其電流為IDSS。
結型場(chǎng)效應管夾斷和控制的原理
要夾止通道需要逆向偏壓。甚至同一型號的元件的夾止電壓也可能差異很大，一般在0.3至10伏之間。
假如在柵極和源極之間施一負電壓的話(huà)則閘源二極管之間的耗盡區更加擴大。溝道的寬度和長(cháng)度均可以被改變[1][2][3]。這樣一來(lái)可以達到控制效應，這個(gè)效應與雙極性晶體管的原理類(lèi)似。在輸出特性曲線(xiàn)上可以看得出電流水平的部分的值變小。在這種情況下提高源漏電壓也只能很小地改變漏電流。
通過(guò)RS控制工作點(diǎn)以及溫度補償
像真空管一樣工作點(diǎn)的選擇可以很容易地通過(guò)使用源電阻或者施加負閘源電壓達到。
與雙極性晶體管相比結型場(chǎng)效應管在一千赫以下噪聲小得多。在高頻時(shí)假如源電阻高于約100千歐姆至一兆歐姆的情況下結型場(chǎng)效應管也比較有效。
結型場(chǎng)效應管可以被用來(lái)做恒流集成二極管或者定值電阻。
結型場(chǎng)效應管還在低頻和高頻中被用來(lái)調節信號電壓、在信號強度高的情況下被用作混頻器以及被用作逆向電流低的信號二極管。
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