圖1.1 結(jié)場效管漏極輸出曲線
下面以N溝道.結(jié)型場效應(yīng)管為例說明場效應(yīng)管的特性. 圖1.1為場效應(yīng)管的漏極特性曲線。輸出特性曲線分為三個區(qū):可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和擊穿區(qū) 。
(1) 可變電阻區(qū): 圖中VDS很小,曲線靠近左邊。它表示管子預(yù)夾斷前電壓.電流關(guān)系是:當VDS較小時,由于VDS的變化對溝道大小影響不大,溝道電阻基本為一常數(shù),ID基本隨VGS作線性變化。 當VGS恒定時,溝道導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù),從此意義上說,該區(qū)域為恒定電阻區(qū),當VGS變化時,溝道導(dǎo)通電阻的值將隨VGS變化而變化,因此該區(qū)域又可稱為可變電阻區(qū)。利用這一特點,可用場效應(yīng)管作為可變電阻器 。
(2)恒流區(qū):圖中VDS較大,曲線近似水平的部分是恒流區(qū),它表示管子預(yù)夾斷后電壓.電流的關(guān)系,即圖1.1兩條虛線之間即為恒流區(qū)(或稱為飽和區(qū))該區(qū)的特點是ID的大小受VGS可控, 當VDS改變時ID幾乎不變,場效應(yīng)管作為放大器使用時,一般工作在此區(qū)域內(nèi)。
(3)擊穿區(qū):當VDS增加到某一臨界值時,ID開始迅速增大, 曲線上翹, 場效應(yīng)管不能正常工作,甚至燒毀,場效應(yīng)管工作時要避免進入此區(qū)間.
(4)場效應(yīng)管特性曲線的測試
場效應(yīng)管的特性曲線可以用晶體管圖示儀測試,也可以用逐點測量法測試。圖1.2是用逐點測量法測試場效應(yīng)管特性曲線的原理圖。場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線是當漏源間電壓VDS保持不變,柵源間電壓VGS與漏極電流ID的關(guān)系曲線,如圖1.3所示:
在上圖中,先調(diào)節(jié)VDD使VDS固定在某個數(shù)值上,當柵源電壓VGS取不同的電壓值時(調(diào)節(jié)RW),ID也將隨之改變,利用測得的數(shù)據(jù),便可在VGS~ID直角坐標系上畫出如圖3.2.3的轉(zhuǎn)移特性曲線。當VDS取不同的數(shù)值,便可得到另一條特性曲線。ID=0時的VGS值為場效應(yīng)管的夾斷電壓VP,VGS=0時的ID值為場效應(yīng)管的飽和漏極電流IDSS。
漏極特性曲線是當柵源間電壓VGS保持不變時,漏極電流ID與漏源間電壓VDS的關(guān)系曲線,當VDS取不同的數(shù)值時便可測出與之對應(yīng)的ID值,對于不同的VGS可以測得多條漏極特性曲線。
晶體管是電流控制器件,作放大器件用時,發(fā)射結(jié)必須正偏。場效應(yīng)管是電壓控制器件,N溝道結(jié)型場效應(yīng)管工作時G、S間必須加反向偏置電壓。
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