写给大忙人的模电复习资料（003）场效应管专项
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2025-01-09 14:04:28
- 场效应管的名称来源：
为什么叫它场效应管？因为它是利用电场效应来控制输出电流的，即用输入电压控制输入电流，这也就是所谓的压控。
- 它与三极管（双极晶体管）相同之处在于，它们俩都有空穴和自由电子这两种载流子，但三极管两种载流子都参与导电，而场效应管则只有一种载流子参与导电。由此参与导电的载流子的种类可以将场效应管分为N沟道的场效应管与P沟道的场效应管。而目前，场效应管已经用两种结构来实现：结型场效应管，绝缘栅型场效应管。 由于（默认）大家都了解什么是N沟道的场效应管与P沟道的场效应管，因此，在这里我只讨论结型场效应管和绝缘栅型场效应管。
- 结型场效应管
- 结构示意图（左）与电路符号（右）
G：栅极，S：源极，D:漏极
这是个N沟道的场效应管，有两个PN结，能看出这两个特点就足够了。
- 原理
原理你只需要了解下面两句话：
（1）PN结正偏时，此时阻挡层变窄
（2）PN结反偏时，此时阻挡层变宽，
上面两句话，正常情况，你学过基础知识的都知道。
那我们就来分析一下上图的工作原理吧。
首先，上图已经把两个P极相连，这里考察UGS。若UGS=0，则在漏极（D）和源极(S)间加上电压时，则D与S之间将产生电流Id。UGS慢慢小于0时，此时PN结反偏，阻挡层变宽，相当于电阻变大，Id也会马楠变小。当UGS到达某个值时，Id=0，此时的UGS称为夹断电压UGS(off)。而如果UGS不变，持续增大D与S之间的电压，我们会发现，这时我们要关心D与G之间的电压，因为也会形成反偏，使得D与G之间的阻挡层变宽，当太宽出现夹断时，我们称为预夹断。要是增的特别大，那就会形成从D到S的击穿了。
- 这里还要提一句什么是增强型与耗尽型，这俩的差别就是，在未增加栅极电压时，沟道就已形成，所以你现在知道结型场效应管是什么类型的吧？（耗尽型）
- 曲线
有两条：输出曲线（输出的电流随UDS的变化，此时UGS是假设不变的，这叫控制变量法），转移曲线（输出的电流随UGS的变化，还记得上面第1点说的场效应管是电压控制电流吗。）
- 绝缘栅型场效应管
增强型我在这里也不说了，因为你在书本上见到的最多的就是增强型的场效应管。这里，我说一下耗尽型是什么样子的。
- 先上结构示意图（左）与电路符号（右）：
这里相比于结型场效应管多了一个衬底极。为什么说它是增强型呢？因为它在栅极下面放了大量的正离子，看到没，这样就会吸引更多的自由电子聚集到栅极下方，与S和D的N极相连，形成N沟道。所以，一开始就已经有沟道存在了。
- 让我们来看一下它的转移特性曲线。自己想想UGS为啥子可以从负数开始，你应该可以想明白，不明白的话，就在下方留言或者直接私聊哈。
到这里，场效应管的复习专项就结束了，其他类型的，只要你上面的内容看懂了，就能够自己推理了。
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