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  • 結型場效應管結構-符號與工作原理知識分享
    • 發布時間:2020-10-23 17:58:42
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    結型場效應管結構-符號與工作原理知識分享
    (一)結構、符號
    結型場效應管結構,符號,工作原理:結型場效應管有N溝道和P溝道兩種。 N溝道結型場效應管是在N型硅材料的兩側制造兩個PN結,把兩個P區連接在一起引出一個極為柵極(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,簡稱為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溝道結型場效應管是在P型材料的兩側制造兩個PN結,并分別引出三個極,其結構如圖1-5(a)所示,符號如圖1-5(b)所示,簡稱為PJFET。
    結型場效應管
    結型場效應管
    結型場效應管結構,符號,工作原理:導電溝道是由兩個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硅材料而形成電流。P溝道結型場效應管的封裝與外形圖與N溝道結型場效應管一樣,可參見1-4(c)(d).
    (二)工作原理
    結型場效應管結構,符號,工作原理:N溝道結型場效應管和P溝道結型場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,基極相當于一個電流式的控制極,發射結正偏,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,通過改變阻擋層寬度的大小來控制導電溝道(P型或N型)的寬度,也就影響流過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效應管的簡單工作原理。而改變阻擋層的寬度是通過柵極電壓控制的,因此,場效應管是電壓控制器件。概括地說,阻擋層寬度的增加,會引起導電溝道寬度的減少,從而使輸出電流減少。
    結型場效應管
    圖1-6是N溝道結型場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PN結都處于反偏狀態,即Ud>Ug, Us>Ug。這時,阻擋層較寬(在場效應管中阻擋層用耗盡區表示),從源極發出的多數載流子(電子)不能通過耗盡區,只能從兩個耗盡區之間的N溝道通過。
    電流從漏極泄漏用ID表示,稱為漏極電流。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發射多數流子相當于發射極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ID很小,幾乎為零,我們稱Up為夾斷電壓,管子的這種情況叫做預夾斷,見圖1-7。
    當Ug繼續下降,使Udg> |Up|, Ugs= |Up|時,管子處于全夾斷,如圖1-8所示。
    結型場效應管
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