第3章 场效应管及其放大电路习题解
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第3章场效应管放大电路3-1判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
(1)结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS 大的特点。
(⨯)(2)若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零,则其输入电阻会明显变小。
(⨯)3-2选择正确答案填入空内。
(1)U GS=0V时,不能够工作在恒流区的场效应管有 B 。
A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管(2)当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时,它的低频跨导g m将A。
A.增大B.不变C.减小3-3改正图P3-3所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。
要求保留电路的共源接法。
图P3-3解:(a)源极加电阻R S。
(b)漏极加电阻R D。
(c)输入端加耦合电容。
(d)在R g支路加-V G G,+V D D改为-V D D改正电路如解图P3-3所示。
解图P3-33-4已知图P3-4(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)(c)所示。
A 、R i和R o。
(1)利用图解法求解Q点;(2)利用等效电路法求解u图P3-4解:(1)在转移特性中作直线u G S =-i D R S ,与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出I D Q =1m A ,U G S Q =-2V 。
如解图P3-4(a )所示。
解图P3-4在输出特性中作直流负载线u D S =V D D -i D (R D +R S ),与U G S Q =-2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,U D SQ ≈3V 。
如解图P3-4(b )所示。
(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。
mA/V 12DQ DSS GS(off)GSDm DS=-=∂∂=I I U u i g UΩ==Ω==-=-=k 5M 1 5D o i Dm R R R R R g A g u3-5 已知图P3-5(a )所示电路中场效应管的转移特性如图(b )所示。
三、场效应管放大电路1、当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时,它的低频跨导gm将。
A.增大B.不变C.减小答案:A2.已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。
图P1.22解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22(a)所示〕,读出其与各条曲线交点的纵坐标值及U GS值,建立i D=f(u GS)坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图P1.22(b)所示。
解图P1.223.结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS大的特点。
()答案:√4.若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零,则其输入电阻会明显变小。
()答案:×5.电路如图1.23所示,T的输出特性如图P1.22所示,分析当u I=4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。
解:根据图P1.22所示T的输出特性可知,其开启电压为5V,根据图P1.23所示电路可知所以u GS=u I。
当u I=4V时,u GS小于开启电压,故T截止。
当u I=8V时,设T工作在恒流区,根据输出特性可知i D≈0.6mA,管压降u DS≈V DD-i D R d≈10V因此,u GD=u GS-u DS≈-2V,小于开启电压,图P1.23 说明假设成立,即T工作在恒流区。
当u I=12V时,由于V DD =12V,必然使T工作在可变电阻区。
6.U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有。
A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管答案:A7.电路如图P5.14所示,已知C gs=C gd=5pF,g m=5mS,C1=C2=C S=10μF。
试求f H、f L各约为多少,并写出的表达式。
图P5.14解:f H、f L、的表达式分析如下::图2图1(5)U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有。
A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管(5)A C8.一个JFET的转移特性曲线如图题4.1.3所示,试问:1.它是N沟道还是P沟道FET?2.它的夹断电压VP和饱和漏极电流IDSS各是多少?解由图题4.1.3可见,它是N沟道JFET,其VP=–4 V,IDSS=3 mA。
第 3章 场效应管及其基本放大电路3.1填空题(1)按照结构,场效应管可分为 。
它属于 型器件,其最大的优点是 。
(2)在使用场效应管时,由于结型场效应管结构是对称的,所以 极和 极可互换。
MOS 管中如果衬底在管内不与 极预先接在一起,则 极和 极也可互换。
(3)当场效应管工作于恒流区时,其漏极电流D i 只受电压 的控制,而与电压 几乎无关。
耗尽型D i 的表达式为 ,增强型D i 的表达式为 。
(4)一个结型场效应管的电流方程为2GS D 161mA 4U I=×− ,则该管的DSS I = ,p U = 。
(5)某耗尽型MOS 管的转移曲线如习题3.1.5图所示,由图可知该管的DSS I = ,p U = 。
(6)N 沟道结型场效应管工作于放大状态时,要求GS 0u ≥≥ ,DS u > ;而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时,要求GS u > ,DS u > 。
(7)耗尽型场效应管可采用 偏压电路,增强型场效应管只能采用 偏置电路。
(8)在共源放大电路中,若源极电阻s R 增大,则该电路的漏极电流D I ,跨导m g ,电压放大倍数 。
(9)源极跟随器的输出电阻与 和 有关。
答案:(1)结型和绝缘栅型,电压控制,输入电阻高。
(2)漏,源,源,漏,源。
(3)GS u ,DS u ,2GS D DSS P 1u i I U =− ,2GS D DO T 1u i I U=−。
(4)16mA ,4V 。
(5)习题3.1.5图4mA ,−3V 。
(6)p U ,GS p u U −,T U ,GS T u U −。
(7)自给,分压式。
(8)减小,减小,减小。
(9)m g ,s R 。
3.2试分别画出习题3.2图所示各输出特性曲线在恒流区所对应的转移特性曲线。
解:3.3在带有源极旁路电容s C 的场效应管放大电路如图3.5.6(a )所示。
若图中的场效应管为N 沟道结型结构,且p 4V U =−,DSS 1mA I =。
习题答案3.1 已知场效应管的输出特性或转移如题图3.1所示。
试判别其类型,并说明各管子在∣U DS ∣= 10V 时的饱和漏电流I DSS 、夹断电压U GSOff (或开启电压U GSth )各为多少。
解:FET 有JFET 和MOSFET ,JFET 有P 沟(GS U 只能为正)和N 沟(GS U 只能为负)之分。
MOSFET 中有耗尽型P 沟和N 沟(GS U 可为正、零或负),增强型P 沟(GS U 只能为负)和N 沟(GS U 只能为正)。
图 (a):N 沟耗尽型MOSFET ,DSS I =2mA,3-=)th (G S U V 。
图 (b):P 沟结型FET ,DSS I =3mA, 3=)th (GS U V 。
图 (c):N 沟增强型MOSFET ,DSS I 无意义 ,51.U )th (GS =V 。
3.2 已知某JFET 的I DSS =10mA ,U GSoff =-4V ,试定性画出它的转移特性曲线,并用平方律电流方程求出u GS =-2V 时的跨导g m 。
解:(1)转移特性如下图所示。
u GS /Vi /mA (a)u GS /Vi/mA(b)u DS /V(c)题图3.1)/(5.2215)421()4(102)1(2)1(.22V m A U u U I du di g U u I i g V U GSoffGS GSoff DSS GS Dm GSoffGS DSS D m GS =⨯=--⨯-=--==-=故因为时的=-求3.3 已知各FET 各极电压如题图3.3所示,并设各管的2)(=th GS U V 。
试分别判别其工作状态(可变电阻区,恒流区,截止区或不能正常工作)。
解:图 (a)中,N 沟增强型MOSFET ,因为3=GS U V 2=>)th (GS U V ,2-=GD U V 2==)th (GS U V ,所以工作在恒流区。
图 (b)中,N沟耗尽型MOSFET ,5=GS U V 2-=>)th (GS U V ,0=GD U V 2-=>)th (GS U V ,所以工作在可变电阻区。
第三章习题参考答案3-1 电路如图3-40所示,设40=β,试确定各电路的静态工作点,指出晶体管工作于什么状态?b) c)图3-40 题3-1图解a)AIBQμ5.71102007.0153=⨯-=mAICQ86.20715.040=⨯=VUC E Q14.12186.215=⨯-=晶体管工作于放大状态。
b)AIBQμ8010]1)401(200[7.0203=⨯⨯++-=mAICQ2.308.040=⨯=VUC E Q39.10)12(2.320=+⨯-=晶体管工作于放大状态。
c)设晶体管工作在放大状态。
mAIBQ257.010757.0203=⨯-=mAICQ3.10257.040=⨯=VUC E Q9.1533.1015-=⨯-=+15Vk200+15V+15V+20Vk20035说明晶体管已经深度饱和。
d) 由于发射结反偏,晶体管工作于截止状态。
3-2 试判断图3-41中各电路能否放大交流信号,为什么?a)b) c)d) e) f)图3-41 题3-2图解a) 晶体管的发射结正偏,集电结反偏,故可以放大交流信号。
b) 缺少直流负载电阻CR,故不能放大交流信号。
c) 晶体管为PNP型,偏置电压极性应为负,故不能放大交流信号。
d) 电容C1、C2的极性接反,故不能放大交流信号。
e) 缺少基极偏置电阻BR,故不能放大交流信号。
f) 缺少直流电源CCV,故不能放大交流信号。
3-3 在图3-42中晶体管是PNP锗管,(1)在图上标出CCV和21,CC的极性;(2)设V12-=CCV,kΩ3=CR,75=β,如果静态值mA5.1=CI,BR应调到多大?(3)在图3-42 题3-3图36 调整静态工作点时,如果不慎将B R 调到零,对晶体管有无影响?为什么?通常采取何种措施来防止这种情况发生?(4)如果静态工作点调整合适后,保持B R 固定不变, 当温度变化时,静态工作点将如何变化?这种电路能否稳定静态工作点? 解 1)CC V 和21,C C 的极性如题3-3解图所示。
第3章 场效应管及其基本放大电路试卷3.1判断下列说法是否正确,用“√”和“ ”表示判断结果填入空内1. 结型场效应管外加栅源电压u GS应使栅源间的耗尽层承受反偏电压,才能保证其输入电阻R G大的特点。
( )2. 耗尽型MOS管在栅源电压u GS为正或为负时均能实现压控电流的作用。
( )3. 若耗尽型N沟道MOS管的栅源电压u GS大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )4. 工作于恒流区的场效应管,低频跨导g m与漏极电流I DQ成正比。
( )5. 增强型MOS管采用自给偏压时,漏极电流i D必为零。
( )【解3.1】:1. √ 2.√ 3.× 4.× 5.√3.2选择填空1. 场效应管的栅-源之间的电阻比晶体管基-射之间的电阻 。
A.大 B.小 C.差不多2. 场效应管是通过改变 来改变漏极电流的。
所以是 控制型器件。
A.栅源电压 B.漏源电压 C.栅极电流D.电压 E.电流3. 用于放大时,场效应管工作在特性曲线的 。
A.可变电阻区 B.恒流区 C.截止区4. N沟道结型场效应管中参加导电的载流子是 。
A.自由电子和空穴 B.自由电子 C.空穴5. 对于结型场效应管,当︱u GS︱︱U GS(off)︱时,管子一定工作在 。
A.恒流区 B.可变电阻区 C.截止区 B.击穿区6. 当栅源电压u GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 。
A.结型场效应管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管7. 某场效应管的开启电压U GS(th)=2V,则该管是 。
A.N沟道增强型MOS管 B.P沟道增强型MOS管C.N沟道耗尽型MOS管 D.P沟道耗尽型MOS管8. 共源极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 ;共漏极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 。
A.同相 B.反相【解3.2】:1.A 2.A,D 3.B 4.B 5.C 6.A C 7.A 8.B,A3.3判断图T3.3所示各电路能否进行正常放大?如果不能,指出其中错误,并加以改正。
第3章 多级放大电路3.1 如图 3.7所示为两级阻容耦合放大电路,已知12CC =U V ,20B1B1='=R R k Ω,10B2B2='=R R k Ω,2C2C1==R R k Ω,2E2E1==R R k Ω,2L =R k Ω,5021==ββ,6.0BE2BE1==U U V 。
(1)求前、后级放大电路的静态值。
(2)画出微变等效电路。
(3)求各级电压放大倍数u1A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。
u s+u o -CC图3.7 习题3.1的图分析 两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路,各级电路的静态值可分别计算,动态分析时需注意第一级的负载电阻就是第二级的输入电阻,即i2L1r R =。
解 (1)各级电路静态值的计算采用估算法。
第一级:412102010CC B2B1B2B1=⨯+=+=U R R R U (V )7.126.04E1BE1B1E1C1=-=-=≈R U U I I (mA )0.034507.11C1B1===βI I (mA )2.5)22(7.112)(E1C1C1CC CE1=+⨯-=+-=R R I U U (V ) 第二级:412102010CC B2B1B2B2=⨯+='+''=U R R R U (V )7.126.04E2BE2B2E2C2=-=-=≈R U U I I (mA )电子技术学习指导与习题解答46 0.034507.12C2B2===βI I (mA ) 2.5)22(7.112)(E2C2C2CC CE2=+⨯-=+-=R R I U U (V )(2)微变等效电路如图3.8所示。
R U +-图3.8 习题3.1解答用图(3)求各级电路的电压放大倍数u1A 、u2A 和总电压放大倍数u A 。
三极管V 1的动态输入电阻为:10807.126)501(30026)1(300E11be1=⨯++=++=I r β(Ω) 三极管V 2的动态输入电阻为:10807.126)501(30026)1(300E22be2=⨯++=++=I r β(Ω) 第二级输入电阻为:93.008.1//10//20////be2B2B1i2==''=r R R r (k Ω) 第一级等效负载电阻为:63.093.0//2//i2C1L1==='r R R (k Ω) 第二级等效负载电阻为:12//2//L C2L2==='R R R (k Ω) 第一级电压放大倍数为:3008.163.050be1L11u1-=⨯-='-=r R A β 第二级电压放大倍数为:5008.1150be2L22u2-=⨯-='-=r R A β 两级总电压放大倍数为:1500)50()30(u2u1u =-⨯-==A A A3.2 在 如图 3.9所示的两级阻容耦合放大电路中,已知12CC =U V ,30B1=R k Ω,20B2=R k Ω,4E1C1==R R k Ω,130B3=R k Ω,3E2=R k Ω,5.1L =R k Ω,5021==ββ,8.0BE2BE1==U U V 。
习题3-1 场效应管沟道的预夹断和夹断有什么不同? 解:当U DS 增加到U DS =U GS ,即U GD =U GS -U DS = U GS (th )时,漏极附近的耗尽层将合拢,称为预夹断。
预夹断后,沟道仍然存在,夹断点的电场强度大,仍能使多数载流子(电子)作漂移运动,形成漏极电流I DSS 。
若U DS 继续增加,使U DS >U GS -U GS (th ),即U GD <U GS (th )时,耗尽层合拢部分会增加,并自夹断点向源极方向延伸,此时夹断区的电阻越来越大,但漏极电流I D 却基本趋于饱和,不随U DS 的增加而增加。
3-2 如何从转移特性上求g m 值? 解: 利用公式gsdm dU dI g求g m 值。
3-3 场效应管符号中,箭头背向沟道的是什么管?箭头朝向沟道的是什么管? 解:箭头背向沟道的是P 沟道;箭头朝向沟道的是N 沟道。
3-4 结型场效应管的U GS 为什么是反偏电压? 解:若为正偏电压,则在正偏电压作用下,两个PN 结耗尽层将变窄,I D 的大小将不受栅-源电压U GS 控制。
3-5如图3-20所示转移特性曲线,指出场效应管类型。
对于耗尽型管,求U GS (off )、I DSS ;对于增强型管,求U GS (th )。
解:a P 沟道增强型。
U GS (th )=-2Vb P 沟道结型。
U GS (off )=3V 、I DSS =4mA3-6如图3-21所示输出特性曲线,指出场效应管类型。
对于耗尽型管,求U GS (off )、I DSS ;对于增强型管,求U GS (th )。
解:a N 沟道增强型。
U GS (th )=1Vb P 沟道结型。
U GS (off )=1V 、I DSS =1.2mAGS /Va-2 -1 图3-20 习题3-5图 U GS /Vb3-7 如图3-22所示电路,场效应管的U GS (off )=-4V ,I DSS =4mA ;计算静态工作点。
第三章场效应晶体管及其电路分析题1.3.1 绝缘栅场效应管漏极特性曲线如图题1.3.1(a)~(d)所示。
(1)说明图(a)~(d)曲线对应何种类型的场效应管。
(2)根据图中曲线粗略地估计:开启电压V T、夹断电压V P和饱和漏极电流I DSS或I DO 的数值。
图题1.3.1解: (1)(a)增强型N沟道MOS管,VGS(th)≈3V,IDO≈3mA;(b)增强型P沟道MOS管,VGS(th)≈2V,IDO≈2mA;(c)耗尽型型P沟道MOS管,VGS(off)≈2V,IDSS≈2mA;(d)耗尽型型N沟道MOS管,V GS(off)≈2V,I DSS≈3mA。
题1.3.2 场效应管漏极特性曲线同图题1.3.1(a)~(d)所示。
分别画出各种管子对应的转移特性曲线i D=f(v GS)。
解:在漏极特性上某一VDS 下作一直线,该直线与每条输出特性的交点决定了VGS和ID的大小,逐点作出,连接成曲线,就是管子的转移特性了。
图题1.3.3题1.3.3 图题1.3.3所示为场效应管的转移特性曲线。
试问:(1)I DSS、V P值为多大?(2)根据给定曲线,估算当i D=1.5mA和i D=3.9mA时,g m约为多少?(3)根据g m 的定义:GSDm dv di g,计算v GS = -1V 和v GS = -3V 时相对应的g m 值。
解: (1) I DSS =5.5mA,V GS(off)=-5V;(2) I D =1.5mA 时,gm ≈0.88ms,I D =3.9mA 时,gm ≈1.76ms;(3) V GS =-1V 时,gm ≈0.88ms,V GS =-3V 时,gm ≈1.76ms题1.3.4 由晶体管特性图示仪测得场效应管T 1和T 2各具有图题1.3.4的(a )和(b )所示的输出 特性曲线,试判断它们的类型,并粗略地估计V P 或V T 值,以及v DS =5V 时的I DSS 或 I DO 值。
第3章 场效应晶体管放大电路3.1知识要点3.1.1场效应管有结型和MOS 型两大类,每类都有N 沟道和P 沟道之分,MOS 场效应管还有增强型和耗尽型之分,故场效应管有6种类型。
它们的结构、工作原理、伏安特性、作用、主要参数、电路组成、分析方法相似;正向控制原理都是利用栅源电压改变导电沟道的宽度而实现对漏极电流的控制;小信号模型完全相同;但由于沟道类型不同,结构上也有不同,因此6种管子对偏置电压的要求各不相同。
栅源电压为零时存在原始导电沟道的场效应管称为耗尽型场效应管;天然原始导电沟道,只有在U GS绝对值大于开启电压U GS(th)绝对值后才能形成导电沟道的,则称为增强型场效应管。
2GS D DSS P(1) U I I U =−当工作于放大区时,对耗尽型场效应管1.2.4 场效应晶体管表5.1 晶体管与场效应管比较比较项目晶体管场效应管载流子两种不同极性的载流子(电子与空穴)同时参与导电,故又称为双极型晶体管只有一种极性的载流子(电子或空穴)参与导电,故又称为单极型晶体管 控制方式电流控制电压控制类型 NPN 型和PNP 型两种 N 沟道和P 沟道两种 放大参数 200~20=β5~1m =g mA/V输入电阻 42be 10~10=r Ω较小147gs 10~10=r Ω很大 输出电阻 r ce 很大 r ds 很大 热稳定性 差 好制造工艺 较复杂简单,成本低,便于集成对应电极基极-栅极,发射极-源极,集电极-漏极3.1.2 场效应晶体管放大电路共源极分压式偏置放大电路及其直流通路、交流通路和微变等效电路如图2.6所示。
U DDo +U DD(a )放大电路(b )直流通路+u o -o(c )交流通路 (d )微变等效电路图5.1 共源极分压式偏置放大电路(1)静态分析:DD G2G1G2G U R R R U +=SG S S D R U R U I ==)(S D D DD DSR R I U U +−= (2)动态分析:Lm u R g A ′−= 式中L D L//R R R =′。
第3章 场效应管及其放大电路例题解析例3.1 试将场效应管栅极和漏极电压对电流的控制机理,与双极型晶体管基极和集电极电压对电流的控制机理作一比较。
场效应管栅极电压是通过改变场效应管导电沟道的几何尺寸来控制电流。
漏极电压则改变导电沟道几何尺寸和加速载流子运动。
双极型三极管基极电压是通过改变发射结势垒高度来控制电流,集电极电压(在放大区)是通过改变基区宽度,从而改变基区少子密度梯度来控制电流。
例3.2 N 沟道JFET 的转移特性如图3.1所示。
试确定其饱和漏电流I DSS 和夹断电压V P 。
解 由图3.1可至知,此JFET 的饱和漏电流I DSS ≈4mA ,夹断电压V P ≈-4V 。
例3.3 N 沟道JFET 的输出特性如图3.2所示。
漏源电压的V DS =15V ,试确定其饱和漏电流I DSS 和夹断电压V P 。
并计算V GS =-2V 时的跨导g m 。
解 由图3.2可得:饱和漏电流I DSS ≈4mA ,夹断电压V P ≈-4V ,V GS =-2V 时,用作图法求得跨导近似为:ms g m 2.1)2(14.16.2=----≈ 例3.4 在图3.3所示的放大电路中,已知V DD =20V ,R D =10k Ω,R S =10k Ω,R 1=200k Ω,R 2=51k Ω,R G =1M Ω,并将其输出端接一负载电阻R L =10 k Ω。
所用的场效应管为N 沟道耗尽型,其参数I DSS =0.9mA ,V P =—4V ,g m =1.5mA /V 。
试求:(1)静态值;(2)电压放大倍数。
解 (1) 画出其微变等效电路,如图3.4所示。
其中考虑到rGS很大,可认为rGS开路,由电路图可知,V V V R R R V DD G 42010)51200(105133212=⨯⨯+⨯=+= 并可列出D D S G GS I I R V V 310104⨯-=-=图3.1 图3.2在V P ≤V GS ≤0范围内,耗尽型场效应管的转移特性可近似用下式表示:2)1(P GS DSS D V V I I -= 联立上列两式 323109.0)41(10104-⨯⨯+=⨯-=⎩⎨⎧GS D D GS V I I V 解之得V V mAI GS D 15.0-==并由此得 V V I R R V V DS D DD DS 10105.010)1010(20)(33=⨯⨯⨯+-=+-=-(2)电压放大倍数为5.7101010105.1'-=+⨯⨯-=-=L m V R g A 式中 L D L R R R //'=例3.5 已知图3.5(a)所示放大电路中的结型场效应管的V P =-3V ,I DSS =3mA ,r DS >>R d ,试用微变等效电路法求:(1)电压放大倍数A V1和A V2(2)输入电阻R i 和输出电阻R o1及R o2。
第3章场效应管及其放大电路习题解3.1教学内容与要求本章介绍了场效应管的结构、类型、主要参数、工作原理及其基本放大电路。
教学内容与教学要求如表1.1所示。
表3.1第3章教学内容与要求3.2内容提要3.1.1场效应晶体管1.场效应管的结构及分类场效应管是利用输入电压产生的电场效应来控制输出电流的,是电压控制型器件。
工作过程中起主要导电作用的只有一种载流子(多数载流子),故又称单极型晶体管。
场效应管有两个PN结,向外引出三个电极:漏极D、栅极G和源极S。
(1)栅源控制电压的极性对JFET,为保证栅极电流小,输入电阻大的特点,栅源电压应使PN结反偏。
N沟道JFET:UGS<0;P沟道JFET:UGS>0。
对增强性MOS管,N沟道增强型MOS管,参加导电的是电子,栅源电压应吸引电子形成反型层构成导电沟道,所以UGS>0;同理,P沟道增强型MOS管,UGS<0。
对耗尽型MOS管,因二氧化硅绝缘层里已经掺入大量的正离子(或负离子:N沟道掺入正离子;P沟道掺入负离子),吸引衬底的电子(或空穴)形成反型层,即UGS=0时,已经存在导电沟道,所以,栅源电压UGS 可正可负。
(2)夹断电压UGS(off)和开启电压UGS(th)对JFET和耗尽型MOS管,当|UGS|增大到一定值时,导电沟道就消失(称为夹断),此时的栅源电压称为夹断电压UGS(off)。
N沟道场效应管UGS(off)<0;P沟道场效应管UGS(off)>0。
对增强型MOS管,当UGS增加到一定值时,才会形成导电沟道,把开始形成反型层的栅源电压称为开启电压UGS(th)。
N沟道增强型MOS管UGS(th)>0;P沟道增强型MOS管UGS(th)<0。
(3)栅源电压uGS对漏极电流iD的控制作用场效应管的导电沟道是一个可变电阻,栅源电压uGS可以改变导电沟道的尺寸和电阻的大小。
当uDS=0时,uGS变化,导电沟道也变化但处处等宽,此时漏极电流iD=0;当uDS≠0时,产生漏极电流,iD≠0,沿沟道产生了电位梯度使导电沟道变得不等宽。