結型場效應管結構-符號以及工作原理知識分享

(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。

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。

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