結型場(chǎng)效應管結構,符號及工作原理知識分享-KIA MOS管

(一)結構、符號

結型場(chǎng)效應管結構,符號,工作原理：結型場(chǎng)效應管有N溝道和P溝道兩種。 N溝道結型場(chǎng)效應管是在N型硅材料的兩側制造兩個(gè)PN結,把兩個(gè)P區連接在一起引出一個(gè)極為柵極(G)，N型硅材料上下端分別引出的極為漏極(D)和源極(S) ,其結構如圖1-4(a)所示,其符號如圖1-4(b)所示，簡(jiǎn)稱(chēng)為NJFET.它的封裝及外形如圖1-4(c)(d)所示，有塑料封裝和金屬封裝兩種形式。

P溝道結型場(chǎng)效應管是在P型材料的兩側制造兩個(gè)PN結，并分別引出三個(gè)極，其結構如圖1-5(a)所示，符號如圖1-5(b)所示，簡(jiǎn)稱(chēng)為PJFET。

結型場(chǎng)效應管結構,符號,工作原理

結型場(chǎng)效應管結構,符號,工作原理：導電溝道是由兩個(gè)PN結之間的區域形成的，在溝道兩端加上電壓，則多數載流子能通過(guò)硅材料而形成電流。P溝道結型場(chǎng)效應管的封裝與外形圖與N溝道結型場(chǎng)效應管一樣，可參見(jiàn)1-4(c)(d).

(二)工作原理

結型場(chǎng)效應管結構,符號,工作原理：N溝道結型場(chǎng)效應管和P溝道結型場(chǎng)效應管的工作方式是一樣的，它們的區別在于管子的工作電壓極性相反。下面我們以N溝道結型場(chǎng)效應管為例，分析其放大原理。

在電流型的晶體三極管中，基極注人電流的大小，直接影響集電極的電流大小，基極相當于一個(gè)電流式的控制極，發(fā)射結正偏，其阻擋層很薄，這是電流型控制器件的道理。在六十年代，人們設想如果把PN結反偏，則阻擋層加寬,通過(guò)改變阻擋層寬度的大小來(lái)控制導電溝道(P型或N型)的寬度,也就影響流過(guò)導電溝道多數載流子數目的多少,這些導電溝道中的電流就是輸出電流。

于是，改變阻擋層的寬度大小即可控制輸出電流的大小,這種工作方式就是結型場(chǎng)效應管的簡(jiǎn)單工作原理。而改變阻擋層的寬度是通過(guò)柵極電壓控制的，因此，場(chǎng)效應管是電壓控制器件。概括地說(shuō)，阻擋層寬度的增加，會(huì )引起導電溝道寬度的減少，從而使輸出電流減少。

結型場(chǎng)效應管結構,符號,工作原理

圖1-6是N溝道結型場(chǎng)效應管工作原理示意圖。圖中漏極和源極之間接電源Gd,柵極與源極之間接電源Gg,兩個(gè)PN結都處于反偏狀態(tài)，即Ud>Ug, Us>Ug。這時(shí)，阻擋層較寬(在場(chǎng)效應管中阻擋層用耗盡區表示)，從源極發(fā)出的多數載流子(電子)不能通過(guò)耗盡區,只能從兩個(gè)耗盡區之間的N溝道通過(guò)。

電流從漏極泄漏用ID表示，稱(chēng)為漏極電流。改變耗盡區的寬度就可控制ID的大小。即Ug的減小，引起ID的減小，Ug的增大引起ID的增大。因此,柵極G相當于雙極型三極管里的基極b,源極S發(fā)射多數流子相當于發(fā)射極e,漏極D是多數載流子的泄漏處,相當于集電極c.當Ug電位下降到某一值(Udg= |Up|),耗盡區擴大到正好接攏，這時(shí)ID很小，幾乎為零，我們稱(chēng)Up為夾斷電壓，管子的這種情況叫做預夾斷，見(jiàn)圖1-7。