场效应管的工作原理
就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。
在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。
因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。
扩展资料:
场效应管相关概念:晶体管的优势
1、构件没有消耗
无论多么优良的电子管,都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化。由于技术上的原因,晶体管制作之初也存在同样的问题。随着材料制作上的进步以及多方面的改善,晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍。
2、晶体管消耗电能极少
仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去,这对电子管收音机来说,是难以做到的。
3、晶体管不需预热
一开机就工作。例如,晶体管收音机一开就响,晶体管电视机一开就很快出现画面。电子管设备就做不到这一点。开机后,等一会儿才听得到声音,看得到画面。显然,在军事、测量、记录等方面,晶体管是非常有优势的。
4、晶体管结实可靠
比电子管可靠100倍,耐冲击、耐振动,这都是电子管所无法比拟的。另外,晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一,放热很少,可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密,但工序简便,有利于提高元器件的安装密度。
参考资料来源:百度百科-晶体管
参考资料来源:百度百科-场效应管
2017-07-06 · 知道合伙人教育行家
场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的 强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
特点:
场效应管与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点:
1、场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);
2、场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。
3、它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;
4、它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;
5、场效应管的抗辐射能力强;
6、由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
作用:
1、场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3、场效应管可以用作可变 电阻。
4、场效应管可以方便地用作恒流源。
5、场效应管可以用作电子开关。
场效应管FET是由传统块体半导体制造技术制造,使用单晶半导体硅片作为反应区,或者沟道。大部分的不常见体材料,主要有非晶硅、多晶硅或其它在薄膜晶体管中,或者有机场效应晶体管中的非晶半导体。有机场效应晶体管基于有机半导体,常常用有机栅绝缘体和电极。
栅极可以被认为是控制一个物理栅的开关。这个栅极可以通过制造或者消除源极和漏极之间的沟道,从而允许或者阻碍电子流过。如果受一个外加的电压影响,电子流将从源极流向漏极。体很简单的就是指栅极、漏极、源极所在的半导体的块体。
通常体端和一个电路中最高或最低的电压相连,根据类型不同而不同。体端和源极有时连在一起,因为有时源也连在电路中最高或最低的电压上。当然有时一些电路中FET并没有这样的结构,比如级联传输电路和串叠式电路。
扩展资料
栅极电压对电流的影响
计算机仿真展现的纳米线MOSFET中反型沟道的形成(电子密度的变化)。阈值电压在0.45V左右。FET通过影响导电沟道的尺寸和形状,控制从源到漏的电子流(或者空穴流)。
沟道是由(是否)加在栅极和源极的电压而创造和影响的(为了讨论的简便,这默认体和源极是相连的)。导电沟道是从源极到漏极的电子流。
参考资料来源:百度百科—场效应管
场效应管你内部结构,工作原理和电路中的几种用法