场效应晶体管
场效应管分类
- 场效应晶体管(FET): 结型场效应晶体管(JFET) 和 绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET).
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场效应晶体管特点
- 场效应晶体管是电压控制器件, 具有输入阻抗高、噪声小、热稳定性好、便于集成等特点，容易被静电击穿.
- 场效应晶体管是一种电压控制器件，栅极不需要控制电流，只需要有一个控制电压就可以控制漏极和源极之间的电流，在电路中常作为放大器件使用。
结型场效应晶体管
概述
- 结型场效应晶体管（JFET）是在一块 N 型(或 P 型)半导体材料两边制作 P 型(或 N 型)区形成 PN 结所构成的，根据导电沟道的不同可分为 N 沟道和 P 沟道两种.
- 在 N 沟道结型场效应晶体管中，控制电压Ugs为负值, 在 P 沟道结型场效应晶体管中，控制电压Ugs为正值.
N沟道结型场效应管
P沟道结型场效应管
- 当栅极与源极之间没有电压(Ugs)时, 此时可以通过最大电流. 当Ugs为负值时, 耗尽层在电场作用下变宽, N 沟道宽度变窄, 电流减小.随着控制电压 Ugs (负值不参与比较)的增大，电流持续减小.随着控制电压 Ugs 的减小, 电流持续增大.
结型场效应晶体管结构
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绝缘栅型场效应晶体管
概述
- 绝缘栅型场效应晶体管（MOSFET）简称 MOS 场效应晶体管，由金属、氧化物、半导体材料制成，因其栅极与其他电极完全绝缘而得名。绝缘栅型场效应晶体管除有 N 沟道和 P 沟道之分外，还可分别根据工作方式的不同分为增强型与耗尽型.
- N 沟道 MOS 管：以 P 型半导体为衬底,加上两块 N 型半导体,构成具有 N 沟道的 MOS 管.当栅极没有电压时截止.当栅极施加正电电压之后导通.NMOS 的 Vgs 大于一定值才会导通, NMOS 利用 P 型半导体的少量自由电子移动,形成 N 沟道.给栅极施加正电压,P 型区电子被吸引.空穴被排斥形成 P 沟道.
- P 沟道 MOS 管: 以 N 型半导体为衬底,加上两块 P 型半导体,构成具有 P 沟道的 MOS 管.当栅极没有电压时截止.当栅极施加负电电压之后导通.PMOS 的 VGS 小于一定值才会导通,PMOS 利用 N 型半导体的空穴移动,形成 P 沟道.给栅极施加负电压,N 型区电子被排斥.空穴被吸引形成 P 沟道.
绝缘栅型场效应晶体管结构
MOS 管特性
- MOS 管的栅极输入阻抗非常高.
- MOS 管的栅极容易被静电击穿.
绝缘栅型场效应晶体管结构
NMOS 管
工作原理
- Uds = 0,Ugs>Ugs(th)(Ugs开启电压)，N沟道开始形成.
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PMOS 管
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- 有了nmos 为啥还要pmos
- PMOS工作原理及与NMOS对比
PMOS与NMOS对比
- PMOS
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N 沟道结型场效应晶体管
- 在 N 沟道结型场效应晶体管中, 当在漏极和源极之间施加电压时, 电子从源极流向漏极.
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P 沟道结型场效应晶体管
场效应管识别
耗尽型 MOS 管与增强型 MOS 管的区别
耗尽型MOS管
增强型MOS管
- 对于耗尽型 MOS 管, 当 Ugs=0时, 耗尽型 MOS 管存在天然的沟道(N沟道或者P沟道), 此时可以通过最大电流. 随着控制电压增大, 会逐渐耗尽沟道中的载流子, 电流减小.
- 对于增强型 MOS 管, 当 Ugs=0时, 增强型 MOS 管没有天然的沟道(N沟道或者P沟道), 此时可以通过电流为零. 随着控制电压的增大，逐渐增强沟道(N沟道或者P沟道)中的载流子, 通过的电流随着控制电压的增大而增大.
场效应晶体管功能
- 结型场效应晶体管一般用于音频放大器的差分输入电路及调制、放大、阻抗变换、稳流、限流、自动保护等电路中。
- 绝缘栅型场效应晶体管常用于音频功率放大、开关电源、逆变器、电源转换器、镇流器、充电器、电动机驱动、继电器驱动等电路中。