场效应三极管

金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应,在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。

当VDS ≠ 0 时,源漏电极之间有较大的电流IDS流过。使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压VT。

当栅G电压VG 增大时,p 型半导体表面的多数载流子棗空穴逐渐减少、耗尽,而电子逐渐积累到反型。当表面达到反型时,电子积累层将在n+ 源区S和n+ 漏区D之间形成导电沟道。

当VGS>VT并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在相同的VDS下也将产生不同的IDS, 实现栅源电压VGS对源漏电流IDS的控制。

场效应管(FET)是利用电场效应控制电流大小的单极型半导体器件。在其输入端基本不取电流或电流极小,具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单等特点,在大规模和超大规模集成电路中被广泛应用。

FET组成的放大电路和三极管放大电路的主要区别在于:场效应管是电压控制型器件,靠栅源之间的电压变化来控制漏极电流的变化,放大作用以跨导gm来体现;三极管是电流控制型器件,靠基极电流的变化来控制集电极电流的变化,放大作用由电流放大倍数β来体现。

FET和双极型三极管相类似,电极对应关系是b®G、e®S、c®D;由FET组成的放大电路也和三极管放大电路相类似,三极管放大电路基极回路需要一个偏置电流(偏流),而FET放大电路的场效应管栅极没有电流,FET放大电路的栅极回路需要一个合适的偏置电压(偏压)。

场效应管放大电路分为共漏、共源、共栅极三种组态。在分析三种组态时,可与双极型三极管的共集、共射、共基对照,体会二者间的相似与区别之处。

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