耗尽型参数⑷直流输入电阻RGS

数电模电超有用知识点-值得拥有《数字电子技术》重要知识点汇总一、主要知识点总结和要求1．数制、编码其及转换：要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD、格雷码之间进行相互转换。

举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16=( )8421BCD解：（37.25）10= ( 100101.01 )2= ( 25.4 )16=( 00110111.00100101 )8421BCD2．逻辑门电路：(1)基本概念1）数字电路中晶体管作为开关使用时，是指它的工作状态处于饱和状态和截止状态。

2）TTL门电路典型高电平为3.6 V，典型低电平为0.3 V。

3）OC门和OD门具有线与功能。

4）三态门电路的特点、逻辑功能和应用。

高阻态、高电平、低电平。

5）门电路参数：噪声容限VNH 或VNL、扇出系数No 、平均传输时间tpd。

要求：掌握八种逻辑门电路的逻辑功能；掌握OC门和OD门，三态门电路的逻辑功能；能根据输入信号画出各种逻辑门电路的输出波形。

举例2：画出下列电路的输出波形。

解：由逻辑图写出表达式为：C=+=，则Y++CBABA输出Y见上。

3．基本逻辑运算的特点：与运算：见零为零，全1为1；或运算：见1为1，全零为零；与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1；异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零；非运算：零变 1， 1 变零；要求：熟练应用上述逻辑运算。

4. 数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。

①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。

②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。

③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。

④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。

⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。

JFET与MOSFET直流特性比较JFET与MOSFET直流特性分析和比较场效应管是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件，根据结构的不同，场效应管可分为两大类:结型场效应管(JEFT)和绝缘栅场效应管(MOSFET)，在分析比较它们的直流特性之前，首先对它们的结构和原理作简单的比较。

JFET按导电沟道可分为N沟道和P沟型，按零栅压(U=0)时器件的工作状态，GS又可分为增强型(常关型)和耗尽型(常开型)两种，因此JFET可以分为四种类型。

同样的，对于MOSFET也是如此，也分为四种类型，即:N沟耗尽型、N沟增强型、P沟耗尽型、P沟增强型。

在下面对JFET和MOSFET的分析对比中，都以N沟类型的场效应管为例，进行说明，其他种类的场效应管的原理与分析方法类似。

图1-1 N沟和P沟JFET的结构及符号图1-2 N沟MOSFET的结构及符号JFET的工作原理及输出、转移特性N沟道JFET工作时，在栅极和源极之间需要加一负电压(V<0)，使得栅极、GS 沟道间的PN结反偏，栅极电流i?0。

在漏极与源极间加一正电压(V>0)，使NGDS沟道中的多数载流子(电子)在电场作用下由源极向漏极运动，形成电流i，其大D小受V控制，V在JFET结构中主要通过控制沟道电阻，来控制I的大小。

通GSGSD过设置不同的V和V便可以使得JFET工作在不同的状态下。

GSDS 当U为一定值时，漏源电流I的大小随栅源电压U的改变而变化，这是因DSDSGS为栅结耗尽层厚度是随栅源电压变化而变化的，因此也使得导电沟道电阻发生变化，致使I也相应变化。

如图1-1(a)所示的PN结，栅耗尽区的大部分扩展在D PN结的N区一侧，栅PN结上的反偏电压越大，耗尽区就会越宽，因而使夹在上下两耗尽区之间的导电沟道截面积减小，导电沟道电阻增加，致使通过它的电流减小。

反之，会使得漏极电流变大。

当负栅压很高时，整个沟道从源到漏被空间电荷区所占满，此时即使在漏源之间加上偏压，沟道中叶不会有电流通过，此时JFET处于截止状态。

ae9t场效应管参数AE9T场效应管的一些主要参数如下：1. 饱和漏极电流IDSS：IDSS是耗尽型和结型场效应管的一个重要参数，表示当栅源之间的电压UGS等于零，而漏、源之间的电压UDS大于夹断电压UP时对应的漏极电流。

2. 夹断电压UP：UP是耗尽型和结型场效应管的重要参数，其定义为当UDS一定时，使ID减小到某一个微小电流（如1A，50A）时所需的UGS值。

3. 开启电压UT：UT是增强型场效应管的重要参数，它的定义是当UDS一定时，漏极电流ID达到某一数值（例如10A）时所需加的UGS值。

4. 直流输入电阻RGS：RGS是栅、源之间所加电压与产生的栅极电流之比。

由于栅极几乎不索取电流，因此输入电阻很高。

结型为10^6以上，MOS管可达10^10以上。

5. 低频跨导gm：跨导gm是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。

跨导gm的单位是mA/V。

它的值可由转移特性或输出特性求得。

6. 极间电容：场效应管三个电极之间的电容，包括CGS、CGD和CDS。

这些极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。

一般为几个pF。

7. 漏极最大允许耗散功率PDm：PDm与ID、UDS有如下关系：这部分功率将转化为热能，使管子的温度升高。

PDm决定于场效应管允许的最高温升。

8. 漏、源间击穿电压BUDS：在场效应管输出特性曲线上，当漏极电流ID急剧上升产生雪崩击穿时，对应的漏、源间电压即为击穿电压。

BUDS确定了场效应管的使用电压。

9. 栅源击穿电压BVGS：对结型场效应管来说，反向饱和电流开始剧增时的UGS值，即为栅源击穿电压。

对于绝缘栅型场效应管来说，它是使SiO2绝缘层击穿的电压。

需要注意的是，这些参数可能因不同型号和生产厂家的设备而有所不同。

在实际应用中，需要根据具体器件的参数来选择合适的电路设计和操作条件。

一直以来模拟电路就学的不好,好不容易把三极管了解完了,就一直没敢碰MOSFET 了,没想到两年后还是会遇到,不过有一句话倒是很不错,就是技术这个东西不能太深入,否则你会发现其实都很简单.(一)MOSFET 管的基本知识MOSFET 是利用半导体表面的电场效应进行工作的,也称为表面场效应器件.它分为N 沟道和P 沟道两类,其中每一类又可分为增强型和耗尽型两种,所谓耗尽型就是当0GS V =时,存在导电沟道,0D I ≠,所谓增强型就是0GS V =时,没有导电沟道,即0D I =.以上是N 沟道和P 沟道MOS 管的符号图,其相关基本参数:(1) 开启电压V th ,指栅源之间所加的电压,(2)饱和漏电流I DSS,指的是在V GS=0的情况下,当V DS>|V th|时的漏极电流称为饱和漏电流I DSS(3)最大漏源电压V DS(4)最大栅源电压V GS(5)直流输入电阻R GS通常MOS管的漏极与源极与以互换,但有些产品出厂时已将源极与衬底连在一起,这时源极与漏极不能对调,使用时应该注意.下面以FDN336P的一些主要参数为例进行介绍:上表指出其源极与漏极之间的电压差为20V,而且只能是S接正极,D 接负极,栅极与源极之间的最大电压差为8V,可以反接.源极最大电流为1.3A,由S->D流向,脉冲电流为10A这是表示在0V 时,V DS=-16V时的饱和漏电流,GS上图表示其开启电压为1.5V,并指出了其DS间导通电阻值.(二)MOSFET做开关管的知识一般来讲,三极管是电流驱动的,MOSFET是电压驱动的,因为我是用CPLD来驱动这个开关,所以选择了用MOSFET做,这样也可以节省系统功耗吧,在做开关管时有一个必须注意的事项就是输入和输入两端间的管压降问题,比如一个5V的电源,经过管子后可能变为了4.5V,这时候要考虑负载能不能接受了,我曾经遇到过这样的问题就是负载的最小工作电压就是5V了,经过管子后发现系统工作不起来,后来才想起来管子上占了一部分压降了,类似的问题还有在使用二极管的时候(尤其是做电压反接保护时)也要注意管子的压降问题开关电路原则a. BJT三极管Transistors只要发射极e 对电源短路就是电子开关用法N管发射极E 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关 ;b-e 正向电流饱和导通P管发射极E 对电源正极短路. 高边开关 ;b-e 反向电流饱和导通b. FET场效应管MOSFET只要源极S 对电源短路就是电子开关用法N管源极S 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关 ;栅-源正向电压导通P管源极S 对电源正极短路. 高边开关 ;栅-源反向电压导通总结:低边开关用 NPN 管高边开关用 PNP 管三极管 b-e 必须有大于 C-E 饱和导通的电流场效应管理论上栅-源有大于漏-源导通条件的电压就就OK假如原来用 NPN 三极管作 ECU 氧传感器加热电源控制低边开关则直接用N-Channel 场效应管代换 ;或看情况修改下拉或上拉电阻基极--栅极集电极--漏极发射极--源极上面是在一个论坛上摘抄的,语言通俗,很实用,这是从方佩敏老师写的文章里摘抄的一个开关电路图,用PMOSFET构成的电源自动切换开关在需要电池供电的便携式设备中，有的电池充电是在系统充电，即充电时电池不用拔下来。

场效应管及其参数符号意义场效应管（英缩写FET ）是电压控制器件，它由输入电压来控制输出电流的变化。

它具有输入阻抗高噪声低，动态范围大，温度系数低等优点，因而广泛应用于各种电子线路中。

供应信息需求信息一、场效应管的结构原理及特性场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有N 沟道和P 沟道两种导电沟道。

1、结型场效应管（JFET ）（1）结构原理它的结构及符号见图1。

在N 型硅棒两端引出漏极D 和源极S 两个电极，又在硅棒的两侧各做一个P 区，形成两个PN 结。

在P 区引出电极并连接起来，称为栅极Go 这样就构成了N 型沟道的场效应管图1、N 沟道结构型场效应管的结构及符号由于PN 结中的载流子已经耗尽，故PN 基本上是不导电的，形成了所谓耗尽区，从图1中可见，当漏极电源电压ED 一定时，如果栅极电压越负，PN 结交界面所形成的耗尽区就越厚，则漏、源极之间导电的沟道越窄，漏极电流ID 就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，ID 变大，所以用栅极电压EG 可以控制漏极电流ID 的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。

（2）特性曲线1）转移特性图2（a ）给出了N 沟道结型场效应管的栅压---漏流特性曲线，称为转移特性曲线，它和电子管的动态特性曲线非常相似，当栅极电压VGS=0时的漏源电流。

用IDSS 表示。

VGS 变负时，ID 逐渐减小。

ID 接近于零的栅极电压称为夹断电压，用VP 表示，在0≥VGS ≥VP 的区段内，ID 与VGS 的关系可近似表示为：ID=IDSS（1-|VGS/VP|）其跨导gm 为：gm=（ID/VGS △△）|VDS=常微（微欧）|式中：ID △-----漏极电流增量（微安）VGS △-----栅源电压增量（伏）图2、结型场效应管特性曲线2）漏极特性（输出特性）图2(b给出了场效应管的漏极特性曲线，它和晶体三极管的输出特性曲线很相似。

①可变电阻区（图中I 区）在I 区里VDS 比较小，沟通电阻随栅压VGS 而改变，故称为可变电阻区。

绝缘型场效应管的栅极与源极、栅极和漏极之间均采用SiO2绝缘层隔离，因此而得名。

又因栅极为金属铝，故又称为MOS管。

它的栅极-源极之间的电阻比结型场效应管大得多，可达1010Ω以上，还因为它比结型场效应管温度稳定性好、集成化时温度简单，而广泛应用于大规模和超大规模集成电路中。

与结型场效应管相同，MOS管工作原理动画示意图也有N沟道和P沟道两类，但每一类又分为增强型和耗尽型两种，因此MOS管的四种类型为：N沟道增强型管、N沟道耗尽型管、P沟道增强型管、P沟道耗尽型管。

凡栅极-源极电压UGS为零时漏极电流也为零的管子均属于增强型管，凡栅极-源极电压UGS为零时漏极电流不为零的管子均属于耗尽型管。

根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。

所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。

N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。

在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。

当VGS=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。

当栅极加有电压时，若0<VGS<VGS(th)时，通过栅极和衬底间形成的电容电场作用，将靠近栅极下方的P 型半导体中的多子空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层；同时将吸引其中的少子向表层运动，但数量有限，不足以形成导电沟道，将漏极和源极沟通，所以仍然不足以形成漏极电流ID。

进一步增加VGS，当VGS>VGS(th)时( VGS(th)称为开启电压)，由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。

如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。