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。

场效应管放大电路
晶体管工作在放大区时，输入回路 PN 结正偏，输入阻抗小， 且是一个电流控制的有源器件。
场效应管也是一种具有 PN 结的正向受控作用的有源器件， 它是利用电场效应来控制输出电流的大小，其输入端 PN 结一 般工作于反偏状态或绝缘状态。输入电阻很高。
场效应管根据结型场效应管 (JFET) 输入阻抗
沟道电阻 ID基本不变
4.1结型 场效应管
综上分析可知
• 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。
• JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG0，输入电阻很高。 • JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制 • 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。 P沟道JFET工作时，其电源极性与N沟道JFET 的电源极性相反。
4.1结型 场效应管
二、 JFET的特性曲线及参数
iD f ( vGS ) vD Sconst.
1. 转移特性
VP
vGS 2 iD I DSS (1 ) VP
(VP vGS 0)
2. 输出特性
iD f ( vDS ) vGSconst.
4.1结型 场效应管
输出特性
输出特性曲线表达以UGS为参变 量时iD与uDS的关系。根据特性曲线 的各部分特征,分为四个区域： 1)饱和区 饱和区区相当于双极型晶体管
的放大区。其主要特征为： uGS对iD的控制能力很强 ，uDS的变化对iD影响很小。 2）可变电阻区 与双极型晶体管不同，在JFET中，栅源电压uGS对iD上升的斜 率影响较大，随着|UGS|增大，曲线斜率变小，说明JFET的输出电 阻变大。 3） 截止区 当|UGS|>|UP|时，沟道被全部夹断，iD=0，故此区为截止区。

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。

特点:(1)当vGS 为定值
D (mA) 可变电阻区
i
uGS= 0V uGS = -1V uGS = -2V uGS= -3V
u
DS
时,iD 是 vDS 的线性函数，
管子的漏源间呈现为线
性电阻，且其阻值受 vGS
控制。 （2）管压降vDS 很小。
沟道未 夹断
用途：做压控线性电阻和无触点的、闭合状态
的电子开关。
gm
VDS
2、 极间电容： Cgs和Cgd约为1~3pF，和 Cds约为
0.1~1pF。高频应用时，应考虑极间电容的影响。
vDS 3、 输出电阻rd：rd iD
三、极限参数
VGS
1、 最大漏极电流IDM：管子正常工作时漏极电流 的上限值。
2、 最大耗散功率 PDM ：决定于管子允许的温升。
3、当vGD< VGS(off)时，vGS对iD的控制作用
当vGD = vGS - vDS <VGS(off) 时，即vDS > vGS VGS(off) > 0，导电沟道夹断， iD 不随vDS 变化 ； 但vGS 越小，即|vGS| 越大，沟道电阻越大，对同 样的vDS ， iD 的值越小。所以，此时可以通过改变
③ 场效应管的输入电阻远大于晶体管的输入电
阻，其温度稳定性好、抗辐射能力强、噪声系数小，
但易受静电影响。
④ 场效应管的漏极和源极可以互换，而互换后 特性变化不大；晶体管的集电极和发射极互换后特 性相差很大，只有在特殊情况下才互换使用。但要 注意的是，场效应管的某些产品在出厂时，已将衬 底和源极连接在一起，此时，漏极和源极不可以互 换使用。
JFET 结型
9.2 结型场效应管
一、结型场效应管的结构

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。

MOS管分为四种类型：N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和 P沟道增强型管。
MOS管的特点
输入阻抗高、栅源电压可正可负、耐高温、易 集成。
N沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构与符号 增强型的特点
1. 工作原理
绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”
的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的
一、结型场效应管(JFET)
1 结构与工作原理 （1）构成 结型场效应管又有N沟道和P沟道两种类型。
N沟道结型场效应管的结构示意图
结型场效应管的符号
(a)N沟道管
(b) P沟道管
（2）工作原理 N· JFET的结构及符号
在同一块N型半导体上制作两 个高掺杂的P区，并将它们连 接在一起，引出的电极称为栅 极G，N型半导体的两端引出 两个电极，一个称为漏极D， 一个称为源极S。P区与N区交 界面形成耗尽层，漏极和源极 间的非耗尽层区域称为导电沟 道。
直流输入电阻 RGS ：其等于栅源电压与栅极电流之比，结型管的 RGS 大于10^7 欧，而MOS管的大于10^9欧。
二、交流参数
1. 低频跨导 gm 用以描述栅源之间的电压 UGS 对漏极电流 ID 的控 制作用。 ΔI D gm ΔU GS U DS 常数 单位：ID 毫安(mA)；UGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS)
绝缘栅
B端为衬底，与源极短接在一起。
N沟道耗尽型MOS管的结构与符号
（2）N沟道的形成 N沟道的形成与外电场对N沟道的影响 控制原理分四种情况讨论：
① uGS 0时，来源于外电场UGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加， 由于静电感应，N沟道中的电子随之作同等数量的增加，沟道变宽，沟道电阻减 小，漏电流成指数规律的增加。

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。

iD
0V –1V –2V uGS = – 3 V
uDS
IDSS
可 变 电 阻 区
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
恒 流 区
击 穿 区
i D gm U GS
夹断电压
夹断区（截止区）
夹断电压为负
∴栅源电压越负，电流iD越小。
①夹断区： i D 0 UGS<UGS(off) ②可变电阻区(预夹断轨迹左边区域）：
之间的函数关系，即
iD f (uGS ) |U DS 常数
N沟道结型场效应管UGS=0时，存在导电沟道，电流最大；
栅源之间加负向电压UGS＜0直至沟道消失，电流为零。
UGS=0V -1V -2V -3V 夹断电压
U GS ( off ) 0
栅源电压越负，电流越小 恒流区条件：
U GS U GS (off )
3、特性曲线与电流方程
转移特性 输出特性曲线
N沟道增强型MOS管在UGS=0时，无导电沟道，电流为零。
UGS加正向电压至开启电压后，电流随UGS的增大而增大。
VDS 为正的
6V 5V 4V 3V 开启电压
U GS ( th ) 0
栅源电压越正，电流越大 恒流区条件：
U GS U GS (th )
增强型N沟道
耗尽型N沟道
增强型P沟道 耗尽型P沟道
说明：
1、栅极用短线和沟道隔开，表示绝缘栅； 2、箭头：由P区指向N区； 3、虚线：增强型MOS管； 实线：耗尽型MOS管。
二、N沟道增强型MOS管的工作原理
在通常情况下，源极一般都与衬底相连，即UBS=0。 为保证N沟道增强型MOS管正常工作，应保证： ① UGS=0时，漏源之间是两只背向的PN结，不管UDS 极性 如何，其中总有一个PN结反偏，所以不存在导电 沟道。UGS必须大于0（UGS>0）管子才能工作。 ②漏极对源极的电压UDS必须为正值(UDS>0)。这样在漏 极电压作用下，源区电子沿导电沟道行进到漏区，产 生自漏极流向源极的电流。

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。

结型场/绝缘栅型场效应管的工作原理，有什么作用？三极管是由基极注入电流的大小来直接影响集电极电流大小的一种器件，是一种电流控制电流型器件。

还有一种半导体器件是利用输入电压来控制输出电流的器件，叫做场效应管。

结型场效应管场效应管分结型场效应管和绝缘栅型场效应管两种，上图所示是结型场效应管的结构和符号，结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种，上图为N沟道结构示意图，它是在一块N型硅棒两端各引出一个电极，一端称为源极S，另一端称为漏极D；在两侧分别扩散一个高浓度杂质的P型区，形成两个PN结（图中橙色和灰色部分），把两个P型区相连引出一个电极就是栅极G。

工作原理：在工作时，内部两个PN结施加反偏电压VGS，在漏源之间加正向电压VDS，漏极和源极之间只有N型沟道是电流流通的路径。

打个比喻，把沟道想像成河流，把栅极比做两岸可以左右控制的闸门，由两岸各有一人向中间推拉闸门，进而控制水流的大小。

P沟道和N沟道原理差不多，只不过中间沟道是P型沟道，两边栅极是N型区，和N沟道正好相反，这里就不多说了。

绝缘栅型场效应管：绝缘栅型场效应管又名MOS管（以下简称MOS管），它的栅极和源漏极之间有一层二氧化硅的绝缘层，如上图所示。

MOS管也有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，因此总共有四种类型：N沟道增强型、P 沟道增强型、N沟道耗尽型、P沟道耗尽型。

凡是栅源电压为零时，漏极电流也为零的管子都是增强型管。

凡是栅源电压为零时，漏极电流不为零时都属于耗尽型管。

上图是四种MOS管的电路符号，注意：衬底箭头朝内的是N沟道，衬底箭头朝外的是P沟道。

增强型MOS管工作原理：工作时，栅源之间不加电压时，漏源之间PN结是反向的，所以不存在导电沟道，即使漏源之间加了电压，导电沟电是关闭的，就不会有电流通过。

当栅源之间加正向电压到一定值时，在漏源之间就会形成导电通道，使导电沟道刚刚形成的这个栅源电压叫做开启电压VGS，栅源之间电压越大，导电沟道越宽，从而使流过的电流越大。

（2）当UDS增加时，漏极电 流ID从零开始增加，ID流过 导电沟道时，沿着沟道产生 电压降，使沟道各点电位不 再相等，沟道不再均匀。靠 近源极端的耗尽层最窄，沟 道最宽;靠近漏极端的电位 最高，且与栅极电位差最大， 因而耗尽层最宽，沟道最窄。 由 图 可 知 ， UDS 的 主 要 作 用 是形成漏极电流ID。
MOS（Metal Oxide Semiconductor）
vGS=0，iD=0，为增强型管； vGS=0，iD0，为耗尽型管（有初始沟道）。
一、场效应管概述
2、符号：
一、场效应管概述
3、场效应三极管的型号命名方法 ：
现行有两种命名方法
第一种命名方法： 与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O 代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表 材料，D是P型硅， 反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。 例如：3DJ6D是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘 栅型N沟道场效应三极管。
对于n沟道各极间的外加电压变为ugs漏源之间加正向电压即uds当gs两极间电压ugs改变时沟道两侧耗尽层的宽度也随着改变由于沟道宽度的变化导致沟道电阻值的改变从而实现了利用电压ugs场效应管工作原理二结型场效应管二结型场效应管场效应管两侧的pn结均处于零偏置形成两个耗尽层如图a所示
第八章：场效应管
一、场效应管概述 二、结型场效应管结构与原理 三、结型场效应管放大器 四、MOS场效应管介绍
2、判定栅极 用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是
正向电阻，该管属于N沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。 制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以
区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧。 注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，

结型场效应管工作模式结型场效应管（JFET）是一种重要的场效应管，广泛应用于电子电路中。

它具有高输入阻抗、低输入电流、低噪声等特点，适用于放大器、开关、混频器等应用。

JFET是一种三端装置，它由P型或者N型半导体材料制成，其中有一个PN结。

一、结构与工作原理JFET的基本结构由源极、漏极和栅极三个端子组成。

栅极与源极之间是P型或N型的半导体材料，形成了PN结。

栅极与源极之间的电压作用下，形成栅极源极结的反型驱动电压Ugs。

当Ugs=0时，也就是栅极与源极之间没有基准电压时，P型半导体与空间中的掺杂物形成耗尽区，半导体截面没有导电子。

当Ugs≠0时，耗尽区中的电荷云移位，形成空间中多数载流子，构成导电通道。

这时候，当漏极与源极之间加上一个电压ULds时，漏极与源极之间出现的电场作用下，电子从源极输送至漏极，即形成JFET的电流传输过程。

二、正负型JFETJFET可分为P型JFET和N型JFET两种。

P型JFET是以P型半导体为基质，并在该基质上连接源和漏，而栅极则连接上N型半导体形成一个PN结。

N型JFET则相反。

不同的结型JFET特性略有不同。

P型JFET的栅极结反向电压下，栅源间介电容Cgs变大，由电容耦合引起的失真也更大；而N型的JFET在同样条件下，介电容Cgs较小，失真相对较小。

当两者内部结电容均很小时，采用直接耦合是不易引起相位失真的。

三、JFET的工作模式1. 常开型JFET当栅极与源极之间的电压很小时，JFET处于常开型，也称为沟道类型。

在这种模式下，源极 - 栅极间电压将由Ugs值来决定。

如果Ugs值的大小在称为截止区时，电流非常小，接近于零。

2. 常闭型JFET当栅极与源极之间的电压很大时，JFET处于常闭型，也称为堵塞型。

在这种模式下，源极 - 栅极间电压将由Ugs值来决定。

此时的电流最大。

3. 过载区当电流很大到超过最大漏极电流时，其工作状态为过载区。

在过载区，JFET的工作状态将不稳定，会导致器件性能的变化。

jfet的工作原理是
JFET（结型场效应晶体管）是一种半导体器件，其工作原理基于电场控制载流子传输的原理。

它由两个近似平行的P型或N型半导体形成的源极和漏极之间夹着一个N型或P型通道。

以下是JFET的工作原理：
1. 接通JFET：当外部电源的正极通过漏极接入JFET，而源极则连接到负极时，形成了一个正向电源极化。

这时通道中的空穴将从源极注入，在通道中形成空穴流动的电流。

2. 增加栅极电压：如果在电路中向栅极施加一个负偏压，栅电压与源电压之间的差值会引起P型或N型材料中的负载流子（电子或空穴）受到引力作用，从而限制了通道中的载流子的运动。

这会导致通道中的电流减少或截至。

3. 减小栅极电压：如果栅极电压减小或为零，通道中的载流子就可以自由地流动，从而增加了电流。

这种模式下的JFET被称为“放大模式”。

4. 切断JFET：当施加到栅极的负偏压增加到一定程度时，通道中的载流子传输会被完全阻止，从而截至JFET的电流。

这种模式下的JFET被称为“关闭模式”。

总之，JFET的工作原理是通过栅电压的变化控制通道中的载流子传输，从而调节JFET的电流。

它的特点是输入电阻高、噪音低、温度稳定性较好，并且能够在低功耗条件下工作。

结型场效应管工作原理结型场效应管（JFET）是一种常见的半导体器件，广泛用于各种电子电路中。

它具有优良的低噪声性能和高输入阻抗，被广泛应用于放大器、开关、稳压器等电路中。

本文将从JFET的结构、工作原理和特性等方面对其进行详细介绍。

一、结型场效应管的结构JFET由三种不同的结型构成，分别是N沟道JFET（n-channel JFET）、P沟道JFET（p-channel JFET）和双极型JFET（bipolar JFET）。

其中，N沟道JFET和P沟道JFET是两个常用的结型。

N沟道JFET由一个N型材料形成的两个P-N结构和中间的N型沟道组成。

P沟道JFET则相反，由两个P型材料形成的两个N-P结构和中间的P型沟道组成。

沟道被称为控制区域，对电流的控制起着重要作用。

二、结型场效应管的工作原理JFET的工作原理可以通过沟道上的载流子浓度变化来解释。

控制区域的电子或空穴在外加电压作用下发生扩散，形成一个载流子浓度梯度，从而产生电流。

在N沟道JFET中，当栅极正向偏置时，沟道中的电子浓度增加，导致N沟道中的电流增加；当栅极反向偏置时，沟道中的电子浓度减少，导致N沟道中的电流减小。

因此，栅极电压的变化可以控制N沟道中的电流。

而在P沟道JFET中，正向偏置时，栅极吸引沟道中的空穴，导致P沟道中的电流增加；反向偏置时，栅极排斥沟道中的空穴，导致P沟道中的电流减小。

因此，栅极电压的变化可以控制P沟道中的电流。

三、结型场效应管的特性1. 输入阻抗高：JFET具有很高的输入阻抗，使其对外界信号源的影响较小。

这使得JFET能够在高频放大器和低噪声电路中得到广泛应用。

2. 输出电导低：JFET的输出电导较低，这意味着JFET作为输出级的电压放大器时，输出电流不受供电电压的影响，能够实现较大的电流放大。

3. 灵敏度高：JFET的灵敏度很高，对于输入电压的小变化会产生较大的输出电流变化。

4. 温度稳定性好：JFET具有很好的温度特性，其工作点对温度变化的影响较小。

结型场效应管(JFET)的结构和工作原理1. JFET的结构和符号N沟道JFET P沟道JFET2. 工作原理（以N沟道JFET为例）N沟道JFET工作时，必须在栅极和源极之间加一个负电压——V GS< 0，在D-S间加一个正电压——V DS>0.栅极—沟道间的PN结反偏，栅极电流i G≈0，栅极输入电阻很高（高达107Ω以上）。

N沟道中的多子（电子）由S向D运动，形成漏极电流i D。

i D的大小取决于V DS的大小和沟道电阻。

改变V GS可改变沟道电阻，从而改变i D。

主要讨论V GS对i D的控制作用以及V DS对i D的影响。

①栅源电压V GS对i D的控制作用当V GS＜0时，PN结反偏，耗尽层变宽，沟道变窄，沟道电阻变大，I D减小；V GS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，I D≈0。

这时所对应的栅源电压V GS称为夹断电压V P。

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

则因漏端耗尽层所受的反偏电压为V GD=V GS-V DS，比源端耗尽层所受的反偏电压V GS大,(如:V GS=-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),使靠近漏端的耗尽层比源端宽，沟道比源端窄，故V DS对沟道的影响是不均匀的，使沟道呈楔形。

当V DS增加到使V GD=V GS-V DS =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V DS主要降落在该区，产生强电场力把未夹断区的载流子都拉至漏极，形成漏极电流I D。

预夹断后I D基本不随V DS增大而变化。

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

V GS继续减小，沟道继续变窄。

结型场效应管的工作原理
结型场效应管的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极到漏极的电流流动。

该管的结构包括源极、漏极和栅极，其中栅极之间的硅层中夹有p型或n型层。

当栅极电压为零时，源极和漏极之间形成一个p-n结，阻止电
流的流动。

当栅极电压上升时，通过栅极和硅层之间的电场，可形成一个导电通道，允许电流从源极到漏极流动。

具体来说，当栅极电压为零时，栅极下的p-n结处于正向偏置，形成一个正向耗尽层，从而阻碍电荷载流子的流动。

而当栅极电压升高时，负电荷积聚在栅极和硅层之间，并通过电场效应吸引正电荷载流子（如电子）向栅极方向移动，从而导致p-n结处的正向耗尽层变窄。

随着栅极电压的进一步升高，正向耗尽层将会完全消失，形成连续的导电通道，电流从源极到漏极流动，并且电流的大小与栅极电压成正比。

因此，通过控制栅极电压，可以精确地控制结型场效应管的源极到漏极的电流流动，从而实现信号放大、开关和调制等不同的电路应用。