基础知识电子工程师场效应管(场效应管电流电压电阻沟道)「场效应管是利用?电压来控制?电流的」

一、场效应管的定义场效应管(FET)是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,由于它仅靠半导体中的多数载流子导电,又称为单极型晶体管
场效应管具有体积小、重量轻、寿命长、输入回路的内阻高、噪声低、热稳定性好以及抗辐射能力强等特点,因而在实际电路中被广泛使用
场效用分为结型和绝缘栅型两种不同的结构,有N沟道和P沟道两种类型
其类型和符号如下图所示
场效应管场效应管的主流封装二、场效应管的特性曲线输出特性曲线:描述当栅-源电压Ugs为常量时,漏极电流Id与漏-源电压Uds之间的函数关系
场效应管有三个工作区域:1)可变电阻区(也称非饱和区):在下图中的虚线为预夹断轨迹,虚线的左侧区域内的曲线近似为不同斜率的直线,当Ugs确定时,直线的斜率也唯一确定,直线斜率的倒数为漏-源(d-s)间的等效电阻,因此在该区域内可以通过改变Ugs的大小来改变漏-源等效电阻的阻值,故称之为可变电阻区
2)恒流区(也称饱和区):预夹断轨迹的右侧区域为恒流区
当Uds > Ugs-Ugs(off)时,各曲线近似为一簇横轴的平行线
因而可将Id近似为电压Ugs控制的电流源,故称为恒流区
利用场效应管作放大管时,应使其工作在该区域
3)夹断区:当Ugs < Ugs(off)时,导电沟道被夹断,Id=0,即图中靠近横轴的部分,称为夹断区场效应管输出特性曲线三、场效应管的主要参数1)开启电压Ugs(th):是在Uds为一常量时,使id大于零所需的最小Ugs值
2)夹断电压Ugs(off):是在Uds为一常量情况下id为规定的微小电流(如5uA)时的Ugs
3)饱和漏极电流Idss:对于结型场效应管在Ugs=0V情况下产生预夹断时的漏极电流
4)直流输入电阻Rgs:等于栅-源电压与栅极电流之比
5)低频跨导gm:数值的大小表示Ugs对Id控制作用的强弱
6)极间电容:场效应管的三个极之间均存在极间电容
通常,栅-源电容Cgs和栅-漏电容Cgd约为1~3pF,而漏-源电容Cds约为0.1~1pF,在高频电路中,应考虑极间电容的影响
7)最大漏极电流Idm:是管子正常工作时漏极电流的上限值
8)击穿电压:管子进入恒流区后,使id骤然增大的Uds称为漏-源击穿电压Udsbr,超过此值会使管子损坏
对于结型场效应管,使栅极与沟道间PN结反向击穿的Ugs为栅-源击穿电压Ugsbr;对于绝缘栅型场效应管,使绝缘层击穿的Ugs为栅-源击穿电压Ugsbr
9)最大耗散功率Pdm:Pdm决定了管子允许的温升,知道了管子所允许的最大功耗,在实际电路中需要考虑散热和功率的对应关系,确保管子不会因工作时温度上升而导致管子损坏
10)导通电阻Rds:场效应管导通后漏-源极之间的电阻,该电阻决定了场效应管的导通电流与耗散功率的大小,Rds越小其导通电流Ids越大,耗散功耗越小
FDS9958数据手册中的一些参数FDS9958数据手册中的一些参数
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