结型场效应管的结构和工作原理

结型场效应管（ＪＦET)得结构与工作原理1、JＦET得结构与符号Ｎ沟道JFEＴP沟道ＪFET２、工作原理（以N沟道JFEＴ为例)N沟道JFET工作时,必须在栅极与源极之间加一个负电压-—VＧS＜0,在D－S间加一个正电压——V DS＞0、栅极—沟道间得PN结反偏，栅极电流ｉG≈０,栅极输入电阻很高(高达10７Ω以上).Ｎ沟道中得多子(电子)由S向D运动,形成漏极电流iＤ。

i D得大小取决于ＶDS得大小与沟道电阻。

改变ＶGS可改变沟道电阻，从而改变i D。

主要讨论V GS对i D得控制作用以及VＤS对iＤ得影响。

①栅源电压ＶGS对i D得控制作用当VＧS〈0时，PN结反偏,耗尽层变宽，沟道变窄，沟道电阻变大，IＤ减小；ＶＧS更负时，沟道更窄，I D更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，IＤ≈０。

这时所对应得栅源电压V GS称为夹断电压VＰ。

②漏源电压ＶDS对i D得影响在栅源间加电压V GS<０，漏源间加正电压ＶDS > 0。

则因漏端耗尽层所受得反偏电压为V GD＝V GＳ-V DS，比源端耗尽层所受得反偏电压V GS大，(如:VＧS=-2V, V DS =3V，V P=－９Ｖ,则漏端耗尽层受反偏电压为V GD＝—5V,源端耗尽层受反偏电压为－2V）,使靠近漏端得耗尽层比源端宽,沟道比源端窄,故V DS对沟道得影响就是不均匀得,使沟道呈楔形。

当V DS增加到使VＧD=ＶGS－VＤS＝V P时,耗尽层在漏端靠拢,称为预夹断。

当V DＳ继续增加时，预夹断点下移，夹断区向源极方向延伸。

由于夹断处电阻很大,使ＶDＳ主要降落在该区，产生强电场力把未夹断区得载流子都拉至漏极,形成漏极电流IＤ.预夹断后I D基本不随VＤＳ增大而变化。

①V GＳ对沟道得控制作用当V GS<0时,PＮ结反偏→耗尽层加厚→沟道变窄。

VＧＳ继续减小，沟道继续变窄.当沟道夹断时，对应得栅源电压V GS称为夹断电压V P(或VＧS(ｏff) ）.对于N沟道得ＪFＥＴ,ＶＰ〈0.②V DS对沟道得控制作用当ＶGS=0时,V DＳ→ＩD., G、D间PN结得反向电压增加，使靠近漏极处得耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。

结型场效应管的结构、工作原理1.结构下图中示出了N沟道结型场效应管的结构示意图以及它在电路中的符号。

在一块N型硅棒的两侧，利用合金法、集中法与其他工艺做成掺杂程度比较高的P型区（用符号P+表示），则在P+型区和N型区的交界处将形成一个PN结，或称耗尽层。

将两侧的P+型区连接在一起，引出一个电极，称为栅极（G），再在N型硅棒的一端引出源极（S），另一端引出漏极（D），见图（a）。

假如在漏极和源极之间加上一个正向电压，即漏极接电源正端，源极接电源负端，则由于N型半导体中存在多数载流子电子，因而可以导电。

这种场效应管的导电沟道是N 型的，所以称为N沟道结型场效应管，其电路符合见图（b）。

留意电路符号中，栅极上的箭头指向内部，即由P+区指向N区。

2. 工作原理从结型场效应管的结构已经看出，在栅极和导电沟道之间存在一个PN结。

假设在栅极和源极之间加上反向电压UGS，使PN结反向偏置，则可以通过转变UGS的大小来转变耗尽层的宽度。

例如，当反向电压的值|UGS|变大时，耗尽层将变宽，于是导电沟道的宽度相应地减小，使沟道本身的电阻值增大，于是，漏极电流ID将削减。

所以，通过转变UGS的大小，即可掌握漏极电流ID的值。

由于导电沟道的半导体材料（例如N区）掺杂程度相对比较低，而栅极一边（例如P+区）的掺杂程度很高，因此当反向偏置电压值上升时，耗尽层总的宽度将随之增大。

但交界面两侧耗尽层的宽度并不相等。

因此，掺杂程度低的N型导电沟道中耗尽层的宽度比高掺杂的P+区栅极一侧耗尽层的宽度大得多。

可以认为，当反向偏置电压增大时，耗尽层主要向着导电沟道一侧展宽。

转变栅极和源极之间的电压UGS，即可掌握漏极电流ID。

这种器件利用栅极和源极这宰的电压UGS平转变PN结中的电场，然后掌握漏极电流ID,故称为场效应管。

对于结型场效应管来说，总是在栅极和源极之间加一个反抽偏置电压，使PN结反向偏置，此时可以认为栅极基本上不取电流，因此，场效应管的输入电阻很高。

MOSFET 与 JFET 的工作原理及应用场合一、引言在现代电子领域中，场效应晶体管（F ET）是一种重要的半导体器件，具有优越的性能和广泛的应用。

其中，金属氧化物半导体场效应管（M OS FE T）和结型场效应管（J FE T）是两种常见的FE T。

本文将介绍M O SF ET和J FE T的工作原理及其在不同应用场合的应用。

二、M O S F E T（金属氧化物半导体场效应管）M O SF ET是由一层金属氧化物绝缘层隔离门极和半导体基片的晶体管。

其工作原理如下：1.栅极电压变化：当栅极电压变化时，M O SF ET内部的电场分布发生变化，进而改变了通道中的载流子浓度。

2.载流子控制：当正向偏置栅极，使得栅极与源极之间形成正向偏压时，可以控制通道中的正负载流子的浓度。

M O SF ET在数字电路、模拟电路和功率放大器等方面有着广泛的应用：-逻辑门电路：M OS FE T可用于构建与门、或门、非门等逻辑门电路。

-放大器电路：M OS FE T可以实现低噪声、高增益的放大器电路，常用于音频放大器等领域。

-电源开关：由于MOS F ET具有低导通电阻和高关断电阻的特点，适用于电源开关电路，如开关稳压器。

三、J F E T（结型场效应管）J F ET是由P型或N型半导体材料形成的通道，两侧有控制端和漏源端的晶体管。

其工作原理如下：1.控制电压：当控制端电压变化时，通过改变通道中的空间电荷区宽度，从而改变了导电性能。

2.漏源电压：调整漏源间的电压，使其达到最大或最小值，以控制导电。

J F ET在放大器、开关和稳流源等方面具有广泛的应用：-放大器电路：J FE T具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，适用于低频放大器、微弱信号放大器等。

-开关电路：JF ET由于其控制电压变化范围大，可用于开关电路中的信号开关。

-稳流源：通过合理选择JF ET工作状态和参数，可以将其应用于稳流源电路，如电流源。

四、M O S F E T与J F E T的优缺点对比-M OS FE T的优点：1.噪声低：MO SF ET具有较低的输入噪声。

场效应管的结构及工作原理(教案)章节一：引言教学目标：使学生了解场效应管的基本概念，掌握场效应管的分类及应用领域。

教学内容：1. 场效应管的定义2. 场效应管的分类（结型场效应管、绝缘栅场效应管）3. 场效应管的应用领域教学方法：采用讲解、案例分析的方式进行教学。

教学过程：1. 讲解场效应管的定义及重要性。

2. 介绍场效应管的分类及其特点。

3. 通过案例分析，使学生了解场效应管在实际应用中的重要作用。

章节二：结型场效应管的结构与工作原理教学目标：使学生掌握结型场效应管的结构特点，理解其工作原理。

教学内容：1. 结型场效应管的结构特点2. 结型场效应管的工作原理教学方法：采用讲解、实验演示的方式进行教学。

教学过程：1. 讲解结型场效应管的结构特点，如源、漏、栅三端子等。

2. 通过实验演示，使学生了解结型场效应管的工作原理。

3. 分析结型场效应管的导通与截止条件。

章节三：绝缘栅场效应管的结构与工作原理教学目标：使学生掌握绝缘栅场效应管的结构特点，理解其工作原理。

教学内容：1. 绝缘栅场效应管的结构特点2. 绝缘栅场效应管的工作原理教学方法：采用讲解、实验演示的方式进行教学。

教学过程：1. 讲解绝缘栅场效应管的结构特点，如源、漏、栅三端子等。

2. 通过实验演示，使学生了解绝缘栅场效应管的工作原理。

3. 分析绝缘栅场效应管的导通与截止条件。

章节四：场效应管的参数与选用教学目标：使学生了解场效应管的主要参数，掌握场效应管的选择与使用方法。

教学内容：1. 场效应管的主要参数（如跨导、漏极电流、输入阻抗等）2. 场效应管的选择与使用方法教学方法：采用讲解、案例分析的方式进行教学。

教学过程：1. 讲解场效应管的主要参数及其意义。

2. 介绍场效应管的选择与使用方法。

3. 通过案例分析，使学生掌握场效应管在实际应用中的选用技巧。

章节五：场效应管的应用举例教学目标：使学生了解场效应管在实际应用中的典型应用，提高学生的实践能力。

结型场效应管结型场效应管（JFET）是一种常用的场效应管。

它是由一对PN结构组成的，可以分为N型JFET和P型JFET两种类型。

JFET通常用作信号放大器或开关，具有高输入阻抗和低输出电阻等优点，在电子设备中得到广泛应用。

结构和工作原理JFET的结构包括了沟道和栅极，通常由半导体材料构成。

当增加栅极电压时，栅极和沟道之间的势垒宽度会发生变化，从而调节沟道中的载流子数量。

当栅极电压增加时，势垒减小，使得沟道中的载流子数量增加，从而增大导通电流；相反，当栅极电压减小时，势垒增加，导致导通电流减小。

因此，通过调节栅极电压，可以实现对JFET的控制。

N型JFETN型JFET的沟道是由N型半导体材料构成，栅极电压使沟道中的电荷密度发生变化。

当栅极与源极之间的电压为负值时，JFET处于截止状态，沟道截断，导通电流几乎为零；当栅极与源极之间的电压为正值时，JFET处于放大状态，沟道导通，导通电流增加。

P型JFETP型JFET的沟道是由P型半导体材料构成，与N型JFET相反，当栅极与源极之间的电压为负值时，P型JFET处于放大状态，沟道导通；当栅极与源极之间的电压为正值时，P型JFET处于截止状态，导通电流几乎为零。

应用领域JFET广泛应用于各种电子设备中，例如放大器、滤波器、振荡器和电压控制器等。

由于JFET具有高输入电阻和低输出电阻的特性，适合用作信号放大器。

此外，JFET还可以作为电子开关，用于控制电路的通断或信号的调节。

结型场效应管是一种重要的场效应管，在电子技术领域具有重要的应用价值。

通过对JFET的结构和工作原理进行深入了解，可以更好地应用它在电子设备中，实现各种功能的设计和控制。

结型场效应管p沟道的工作原理结型场效应管（p沟道）是一种常见的电子器件，具有重要的工作原理和应用。

在本文中，我们将详细讨论结型场效应管（p沟道）的工作原理，并探索其在电子领域的广泛应用。

1. 介绍和背景知识结型场效应管（p沟道）是一种半导体器件，由掺杂有正电荷的p型材料和负电荷的n型材料组成。

它属于一类双极性器件，既可以用作放大器，也可以用作开关。

2. 结型场效应管（p沟道）的结构结型场效应管（p沟道）的结构包括栅极、漏极和源极。

栅极与漏极之间通过氧化层隔开，形成一个电容。

当施加在栅极和源极之间的电压改变时，场效应管的导电性也会发生变化。

3. 工作原理在结型场效应管（p沟道）正常工作时，当施加一个正电压到栅极上时，栅极与源极之间的电势差增大。

这将产生一个电场，使得p型材料中的电子被吸引到栅极接近的地方，从而形成一个导电通道。

这个导电通道使得电流能够流经源极和漏极之间。

4. 控制电流结型场效应管（p沟道）的工作原理是通过改变栅极与源极之间的电压来控制漏极和源极之间的电流。

当栅极和源极之间的电压较低时，导电通道的电阻较高，电流几乎不会流过。

然而，当栅极和源极之间的电压增加时，电阻减小，电流开始流过。

5. 优点和应用结型场效应管（p沟道）具有许多优点。

它具有高输入阻抗和低输出阻抗，能够在低功率条件下工作，从而减少能量消耗。

它还具有较小的尺寸和重量，适合集成电路的应用。

结型场效应管（p沟道）在电子领域有广泛的应用。

它可以用作放大器，将小信号放大到较大的信号，用于音频放大器和无线电传输。

它还可以用作数字开关，将输入信号转换为高电平和低电平，用于计算机和通信系统。

总结与回顾：结型场效应管（p沟道）是一种常见的电子器件，其工作原理基于通过改变栅极与源极之间的电压来控制电流。

它具有高输入阻抗、低输出阻抗和能耗低的特点，适用于放大器和开关应用。

这种器件在音频放大器、无线电传输、计算机和通信系统等领域得到广泛应用。