绝缘栅场效应管(IGFET) 的基本知识

伏安特性与电流方程：

(1) 增强型NMOS管的转移特性：在一定VDS下，栅-源电压VGS与漏极电流iD之间的关系：

IDO是VGS=2VT时的漏极电流。

(2) 输出特性(漏极特性)

表示漏极电流iD漏-源电压VDS之间的关系：

与三极管的特性相似，也可分为3个区：可变电阻区，放大区(恒流区、饱和区)， 截止区(夹断区)。可变电阻区管子导通，但沟道尚未预夹断，即满足的条件为：

4.耗尽型NMOS管

在制造过程中，人为地在栅极下方的SiO2绝缘层中埋入了大量的K (钾)或Na (钠)等正离子 ；VGS=0，靠正离子作用，使P型衬底表面感应出N型反型层，将两个N 区连通，形成原始的N型导电沟道；VDS一定，外加正栅压(VGS＞0)，导电沟道变厚，沟道等效电阻下降，漏极电流iD增大； 外加负栅压VGS＜0)时，沟道变薄，沟道电阻增大，iD减小；VGS负到某一定值VGS(off)(常以VP表示，称为夹断电压)，导电沟道消失，整个沟道被夹断，iD≈0，管子截止 。

耗尽型NMOS的伏安特性：

放大区的电流方程：

二、结型场效应管(JFET)

结构与符号：

在N区两侧扩散两个P＋区，形成两个PN结。两个P＋区相连，引出栅极g。N体的上下两端分别引出漏极d和源极s。

导电原理：

(1)VGS＝0时，N型棒体导电沟道最宽(N型区)。有了VDS后，沟道中的电流最大。

(2)VGS＜0时，耗尽层加宽(主要向沟道一测加宽)，并向沟道中间延伸，沟道变窄。

当VGS＜VP(称为夹断电压)时，二个耗尽层增大到相遇，沟道消失，这时称沟道夹断，沟道中的载流子被耗尽。若有VDS电压时，沟道电流也为零。所以属于耗尽型FET，原理和特性与耗尽型MOSFET相似。所不同的是JFET正常工作时，两个PN结必须反偏，如对N沟道JFET，要求VGS≤0。

JFET的伏安特性(以N沟道JFET为例)：伏安特性曲线和电流方程与耗尽型MOSFET相似。但VGS必定要反向偏置。

1.直流参数

开启电压VT： 增强型管的参数；夹断电压VP：耗尽型管的参数；饱和漏极电流IDSS： 指耗尽型管在VGS=0时的漏极电流；输入电阻 RGS(DC)：因iG=0，所以输入电阻很大。JFET大于107Ω，MOS管大于1012Ω。

2.交流参数

低频跨导(互导)gm：

3.极限参数

最大漏-源电压V(BR)DS ：漏极附近发生雪崩击穿时的VDS；最大栅-源电压V(BR)GS ： 栅极与源极间PN结的反向击穿电压；最大耗散功率PDM：同三极管的PCM相似，当超过PDM时，管子可能烧坏。