理论教育 了解场效应晶体管的主要特性

了解场效应晶体管的主要特性

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:掌握场效应晶体管的主要特性,有利于场效应晶体管放大器工作原理的分析。结型场效应晶体管的输入电阻达108Ω以上,而绝缘栅场效应晶体管则更大。从这一点上也可以看出,场效应晶体管是一个电压控制器件。对结型场效应晶体管而言,栅极与源极之间应加反向偏置电压。表4-6所示是几种常见类型场效应晶体管偏置电压情况。

了解场效应晶体管的主要特性

掌握场效应晶体管的主要特性,有利于场效应晶体管放大器工作原理的分析。

1.场效应晶体管输入电阻大

输入电阻大可以减轻前级放大器、信号源的负载。换言之,输入电阻大可以减轻前级放大器、信号源的输出电流

场效应晶体管栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态或绝缘状态,所以栅极电流很小很小,或几乎为零,这使得管子的输入电阻很大。结型场效应晶体管的输入电阻达108Ω以上,而绝缘栅场效应晶体管则更大。

2.场效应晶体管的电压控制特性

场效应晶体管与晶体管的根本不同在于,前者是电压控制器件,即栅极电压的变化可以引起漏极电流的变化,则不需要栅极电流就能获得漏极电流;而后者则是电流控制器件,要求信号源必须有电流流入管子,即必须有基极电流的变化才能引起集电极电流的变化。

3.场效应晶体管转移特性

图4-5所示是场效应晶体管的转移特性曲线,它用来说明G、S极之间电压UGS对漏极电流ID控制的特性曲线。横轴表示栅、源极之间的电压UGS大小,纵坐标表示漏极电流ID的大小。

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图4-5 场效应晶体管的转移特性曲线

对结型场效应晶体管而言,G极与S极之间加反向偏置,即S极电压高于G极电压。

反向电压UGS大到一定程度时,ID=0,说明沟道已被夹断;反向电压UGS=0V时,ID=最大,此时的ID称为饱和漏电流,用IDSS表示。

当D极与S极之间电压大小变化时,转移曲线要左、右平移,但是曲线的形状基本不变。

对于N沟道增强型绝缘栅场效应晶体管而言,UGS加正向偏置电压,且UGS较小时电流ID为零,当UGS大到一定程度时才有电流ID

4.场效应晶体管漏极特性(www.daowen.com)

图4-6所示是场效应晶体管漏极特性曲线,它与晶体管的输出特性曲线相似。电压UGS一定时,漏极电流ID会随漏、源极之间电压UGS变化而改变,这一特性称为漏极特性。图中,横坐标表示漏、源极之间电压UGS,纵坐标表示漏电流ID

场效应晶体管漏极特性曲线是一个曲线族,在电压UGS值不同时,有不同的漏极特性曲线(在晶体管输出特性曲线中是改变IB,获得一条输出特性曲线)。从这一点上也可以看出,场效应晶体管是一个电压控制器件。

从漏极特性曲线中可以看出有三个区,即Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区。表4-5所示是三区说明。

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图4-6 场效应晶体管漏极特性曲线

表4-5 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区说明

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5.场效应晶体管栅极偏置特性

场效应晶体管同晶体管一样,用于放大信号时要给予它适当的偏置电压,即给栅极一个直流偏置电压。这一电压是加到栅极与源极之间的。

对结型场效应晶体管而言,栅极与源极之间应加反向偏置电压。

对于绝缘栅场效应晶体管而言,视是增强型还是耗尽型而有所不同:对增强型的而言,栅极与源极之间应采用正向偏置;对耗尽型的而言,栅极与源极之间可加正向、零、反向偏置。

表4-6所示是几种常见类型场效应晶体管偏置电压情况。

表4-6 几种常见类型场效应晶体管偏置电压情况

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