JFET结型场效应管

一、结型场效应管•1、结型场效应三极管的结构•N沟道结型场效应三极管的结构如图(a)所示，它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个P区连接在一起为栅极G，N型硅的一端是漏极D，另一端是源极S。P沟道结型场效应三极管的结构如图(b)所示请看动画5.3-1演示：JFET的结构一、结型场效应管•２、结型场效应三极管的工作原理•根据结型场效应三极管的结构，只能工作在反偏的条件下，对于N沟道结型场效应三极管只能工作在负栅压区，P沟道的只能工作在正栅压区，否则将会出现栅流。现以N沟道为例说明其工作原理。一、结型场效应管•①栅源电压对沟道的控制作用•当UDS=0而UGS＜0时，PN结反偏，耗尽层加宽，漏源间的沟道将变窄，电阻变大，UGS继续减小，沟道继续变窄，电阻继续变大，直至沟道合拢、电阻趋于无穷，此时对应的栅源电压UGS称为夹断电压UGS(off)。这一过程如下图所示。一、结型场效应管•②漏源电压对沟道的控制作用•在栅极加有一定的电压，且UGS＞UGS(off)，若漏源电压UDS从零开始增加，则UGD=UGS-UDS将随之减小。使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从左至右呈楔形分布，如图(a)所示。当UDS增加到使UGD=UGS—UDS=UGS(off)时，在紧靠漏极处出现预夹断，如图(b)所示。当UDS继续增加，漏极处的夹断继续向源极方向生长延长,如图(c)所示。此时，iD几乎不变，呈恒流特性。一、结型场效应管•以上过程请看动画5.3-2：JFET的工作原理一、结型场效应管•3、结型场效应三极管的特性曲线•结型场效应三极管的特性曲线有两条，一是转移特性曲线，二是输出特性曲线。N沟道结型场效应三极管的特性曲线如图所示。一、结型场效应管•（1）输出特性曲线•iD=f(uDS)UGS=常数•输出特性分成可变电阻区（线性区）、恒流区（饱和区）和夹断区。一、结型场效应管请看动画演示5.3-3：JFET输出特性曲线一、结型场效应管•（2）转移特性曲线•iD=f(uGS)UDS=常数•恒流区中iD的近似表达式为：2)()1(offGSGSDSSDUuIi一、结型场效应管请观看演示动画5.3-4：JFET转移特性曲线二、伏安特性曲线