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3.6 场效应管

场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)简称场效应管。

3.6.1 场效应管的功能

场效应管按其结构不同分为两大类,即绝缘栅型场效应管和结型场效应管。绝缘栅型场效应管由金属、氧化物和半导体制成,简称MOS管。MOS管按其工作状态可分为增强型和耗尽型两种,每种类型按其导电沟道不同又分为N沟道和P沟道两种。结型场效应管按其导电沟道不同也分为N沟道和P沟道两种。

场效应管一般具有3个极(双栅管具有4个极)栅极G、源极S和漏极D,它们的功能分别对应于前述的三极管的基极b、发射极e和集电极c。由于场效应管的源极S和漏极D在结构上是对称的,因此在实际使用过程中有一些可以互换。

3.6.2 场效应管的主要参数

1.夹断电压

夹断电压一般用字母“VP”表示。在结型场效应管(或耗尽型绝缘栅型场效应管)中,当栅源间反向偏压VGS足够大时,沟道两边的耗尽层充分地扩展,并会使沟道“堵塞”,即夹断沟道(IDS≈0),此时的栅源电压,称为夹断电压VP。通常VP的值为1~5 V。

2.开启电压

开启电压一般用字母“VT”表示。在增强型绝缘栅场型效应管中,当VDS为某一固定数值时,使沟道可以将漏、源极连通起来的最小VGS即为开启电压VT

3.饱和漏电流

饱和漏电流一般用字母“IDSS”表示。在耗尽型场效应管中,当栅源间电压VGS=0,漏源电压VDS足够大时,漏极电流的饱和值称为饱和漏电流IDSS

3.6.3 场效应管的种类

场效应管分为结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其他电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管;此外还有PMOS、NMOS和VMOS场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。

结型场效应管是利用沟道两边的耗尽层宽窄,改变沟道导电特性来控制漏极电流的,其外形及结构如图3-25所示。

图3-25 结型场效应管的外形及结构

绝缘栅型场效应管是利用感应电荷的多少,改变沟道导电特性来控制漏极电流的,它与结型场效应管的外形基本相同,只是型号标记不同。其外形及结构如图3-26所示,

图3-26 绝缘栅型场效应管的外形及结构