华中科技大学：《模拟电子技术》教学资源（一）4.1 场效应管放大电路——结型场效应管

41结型场效应管气 41.1JFET的结构和工作原理 ●结构 工作原理 4.1.2JFET的特性曲线及参数 ●输出特性 ●转移特性 ●主要参数 HOME

• 结构 • 工作原理 • 输出特性 • 转移特性 • 主要参数 4.1.1 JFET的结构和工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 4.1 结型场效应管

41.1JFET的结构和工作原理 1.结构 N g HOME BACK NEXT

1. 结构 g d s g d s P N + P + 4.1.1 JFET的结构和工作原理

4.1.1JFET的结构和工作原理 名词与符号 漏极( Drain 源极( Souce 栅极(Grid用 用D或d表示 S或s表示 G或g表示 d N型导电沟道 符号 d N P沟道 P型区 山oME)#符号中的箭头方向表示什么? BACK NEXT

源极(Souce)用 S或s表示 N型导电沟道 漏极(Drain) 用D或d表示 P型区 栅极，用G或 g表示 栅极(Grid)用 G或g表示 符号 4.1.1 JFET的结构和工作原理 # 符号中的箭头方向表示什么？ 名词与符号

4.1.1JFET的结构和工作原理 2.工作原理 (以N沟道JFET为例) ③Vcs和Vs同时作用时 当v<Vs<0时,导电沟 道更容易夹断,对于同样 的vs,JD的值比ves=0时 的值要小 R 在预夹断处 GD DS HOME BACK NEXT

① VGS对沟道的控制作用 当VGS＜0时 （以N沟道JFET为例） 当沟道夹断时，对应 的栅源电压VGS称为夹断 电压VP （ 或VGS(off) ）。 对于N沟道的JFET，VP <0。 PN结反偏 耗尽层加厚 沟道变窄。 → → VGS继续减小，沟道 继续变窄 ② VDS对沟道的控制作用 当VGS=0时，VDS → ID  G、D间PN结的反向电 压增加，使靠近漏极处的 耗尽层加宽，沟道变窄， 从上至下呈楔形分布。 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预 夹断。 此时VDS  → 夹断区延长 → 沟道电阻→ID基本不变 ③ VGS和VDS同时作用时 当VP <VGS<0 时，导电沟 道更容易夹断，对于同样 的VDS ，ID的值比VGS=0时 的值要小。 在预夹断处 VGD=VGS-VDS =VP 2. 工作原理 4.1.1 JFET的结构和工作原理

4.1.1JFET的结构和工作原理 综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电, 所以场效应管也称为单极型三极管 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的,因 此i6≈0,输入电阻很高。 JFET是电压控制电流器件,受s控制 预夹断前与听呈近似线性关系;预夹断后, 趋于饱和。 HOME BACK NEXT

综上分析可知 • 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 • JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制 • 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。 • JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG0，输入电阻很高。 4.1.1 JFET的结构和工作原理

4.1.2JFET的特性曲线及参数 1输出特性=f("m) 2转移特性i=f(3) i=Is(1-)2(vp≤vcs≤0) LA ip/mA ↑可变电阻区 击穿区 GS =0 ;恒流区 65432 3 -4W 4812162024 山oM)#JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?< BACK NEXT

# JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？ D DS GS const. ( ) = v = i f v 2. 转移特性 D G S DS const. ( ) = v = i f v (1 ) ( G S 0) P 2 P G S D = DSS − V  v  V v i I VP 1. 输出特性 4.1.2 JFET的特性曲线及参数

4.1.2JFET的特性曲线及参数 3.主要参数 ①夹断电压v(或Vs(om):漏极电流约为零时的vs值。 ②饱和漏极电流Ds: Vs=0时对应的漏极电流 ③低频跨导gm: GS DSS 或 (当V≤ GS ≤0时) 低频跨导反映了vcs对i的控制作用。gm可以 在转移特性曲线上求得,单位是mS(毫西门子)。 ④输出电阻ra DS HOME BACK NEXT

① 夹断电压VP (或VGS(off))： ② 饱和漏极电流IDSS： ③ 低频跨导gm： DS G S D m V v i g   = （ 当 0时 ） 2 (1 ) P G S P P G S DSS m   − = − V v V V v I 或 g 漏极电流约为零时的VGS值 。 VGS=0时对应的漏极电流。 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以 在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)。 ④ 输出电阻rd： GS D DS d V i v r   = 3. 主要参数 4.1.2 JFET的特性曲线及参数

4.1.2JFET的特性曲线及参数 3.主要参数(续) ⑤直流输入电阻Res: 对于结型场效应三极管,反偏时Rcs约大于10792。 ⑥最大漏源电压 VBR)DS ⑦最大栅源电压VHGs ⑧最大漏极功耗PDM HOME BACK NEXT

⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。 ⑧ 最大漏极功耗PDM ⑥ 最大漏源电压V(BR)DS ⑦ 最大栅源电压V(BR)GS 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 3. 主要参数（续）

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思考与习题 P.165-4.1.4 ， P.190-4.1.3 习 题 思考题 {end}