结型场效应管(JFET)的结构和工作原理.docVIP

(完整word版)结型场效应管(JFET)的结构和工作原理

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结型场效应管（JFET）的结构和工作原理

1。JFET的结构和符号??????

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???????????N沟道JFET???????????????????P沟道JFET

2.?工作原理（以N沟道JFET为例）

N沟道JFET工作时,必须在栅极和源极之间加一个负电压—-VGS〈0,在D-S间加一个正电压——?VDS0.

栅极—沟道间的PN结反偏，栅极电流iG?0，栅极输入电阻很高(高达107W以上）。

N沟道中的多子（HYPERLINK”/wenku/rd/dianzi/\t”/wenku/rd/dianzi/201506/_blank电子）由S向D运动，形成漏极电流iD。iD的大小取决于VDS的大小和沟道电阻。改变VGS可改变沟道电阻，从而改变iD?。

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主要讨论VGS对iD的控制作用以及VDS对iD的影响。

①栅源电压VGS对iD的控制作用

当VGS＜0时，PN结反偏，耗尽层变宽,沟道变窄，沟道电阻变大，ID减小；VGS更负时，沟道更窄,ID更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，?ID≈0.这时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP。

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②漏源电压VDS对iD的影响

在栅源间加电压VGS?＜?0?，漏源间加正电压VDS?0。则因漏端耗尽层所受的反偏电压为VGD=VGS-VDS，比源端耗尽层所受的反偏电压VGS大，（如：VGS=—2V，?VDS?=3V，?VP=—9V,则漏端耗尽层受反偏电压为VGD=—5V,源端耗尽层受反偏电压为-2V)，使靠近漏端的耗尽层比源端宽，沟道比源端窄,故VDS对沟道的影响是不均匀的，使沟道呈楔形。

当VDS增加到使VGD=VGS—VDS?=VP?时,耗尽层在漏端靠拢,称为预夹断.

当VDS继续增加时，预夹断点下移，夹断区向源极方向延伸。由于夹断处电阻很大，使VDS主要降落在该区,产生强电场力把未夹断区的载流子都拉至漏极，形成漏极电流ID.预夹断后ID基本不随VDS增大而变化.

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①????????VGS对沟道的控制作用

???当VGS＜0时，PN结反偏?耗尽层加厚?沟道变窄。?VGS继续减小,沟道继续变窄.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.

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?VGS0?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?（或VDS=VGS?-?VP）。

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综上分析可知

l??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HYPERLINK”http：///wenku/rd/yuanqijian/\thttp：///wenku/rd/dianzi/201506/_blank三极管。

l??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。

l??JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。

l??预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后,iD趋于饱和。