2.工作原理 (3)Vs和Vs同时作用时 vs一定,VGs变化时 N 给定一个s,就有一条 耗尽层 不同的i-Us曲线。 B衬底引线 lD DD 预夹断点xs1=ras>x Gs→J 耗尽层 P 截止区、vcs3<rN B衬底引线
（3）VDS和VGS同时作用时 VDS一定，VGS变化时 s g d B 衬底引线 N ＋ N ＋ VGG 耗尽层 P VDD s g d B 衬底引线 N ＋ N ＋ VGG 耗尽层 P VDD 给定一个vGS ，就有一条 不同的 iD – vDS 曲线。 2. 工作原理
以上分析可知 沟道中只有一种类型的载流子参与导电,所以场效应管也称 为单极型三极管。 MOSFET的栅极是绝缘的,所以i≈0,输入电阻很高。 MOSFET是电压控制电流器件(ⅤCCS),i受φcs控制。 只有当s>V时,增强型 MOSFET的d、s间才能导通。 预夹断前i与Ups呈近似线性关系;预夹断后,i趋于饱和。 为什么 MOSFET的输入电阻比BJT高得多?
以上分析可知 ▪ 沟道中只有一种类型的载流子参与导电，所以场效应管也称 为单极型三极管。 ▪ MOSFET是电压控制电流器件（VCCS），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。 # 为什么MOSFET的输入电阻比BJT高得多？ ▪ MOSFET的栅极是绝缘的，所以iG0，输入电阻很高。 ▪ 只有当vGS>VTN时，增强型MOSFET的d、s间才能导通
3.LV特性曲线及大信号特性方程 (1)输出特性及大信号特性方程 预夹断临界点轨迹 ip=f(u s )ucs-econst. ip/mA UpS=UGS-VTN(E UGD=UGS-UpS=VIN) 可变电阻区 ①截止区 (非饱和区 饱和区 当s<V时,导电沟道15 2.5V 尚未形成,iD=0,为截1 止工作状态。 2V 0.5 UGS=1.5V 截止区 2.55 7.510 ups/
iD/mA 2 1.5 1 0.5 0 2.5 5 7.5 10 vDS/V 可变电阻区 (非饱和区) 预夹断临界点轨迹 vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 2.5V 2V vGS＝1.5V 饱和区 截止区 3. I-V 特性曲线及大信号特性方程 （1）输出特性及大信号特性方程 D DS GS const. ( ) = v v = i f ① 截止区 当vGS＜VTN时，导电沟道 尚未形成，iD＝0，为截 止工作状态
3.LV特性曲线及大信号特性方程 (1)输出特性及大信号特性方程 预夹断临界点轨迹 ip=f(Ds ) vcs =const. ip/mA UpS=UGS-VTN(E UGD=UGS-UpS=VIN) 可变电阻区 ②可变电阻区 (非饱和区 饱和区 DS <(0 GS 1.5 2.5V Kn[2( GS 2V 由于Un较小,可近似为 0.5 UGS=1.5V 截止区 ≈2Kn( GS IN)℃ 2.55 7.510 ups/ DS ra是一个受oc控 0= dip logs=常数2K(s-v)制的可变电阻
② 可变电阻区 vDS <（vGS－VTN） [2( ) ] 2 D n G S TN DS DS i = K v −V v − v 由于vDS较小，可近似为 D n G S TN DS i 2K (v −V ) v =常 数 = GS D DS dso v v di d r 2 ( ) 1 Kn G S −VTN = v rdso是一个受vGS控 制的可变电阻 D DS GS const. ( ) = v v = i f （1）输出特性及大信号特性方程 iD/mA 2 1.5 1 0.5 0 2.5 5 7.5 10 vDS/V 可变电阻区 (非饱和区) 预夹断临界点轨迹 vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 2.5V 2V vGS＝1.5V 饱和区 截止区 3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
3.LV特性曲线及大信号特性方程 (1)输出特性及大信号特性方程 预夹断临界点轨迹 ②可变电阻区 ip/mA UpS=UGS-VTN(E UGD=UGS-UpS=VIN) ≈2Kn( 可变电阻区 GS (非饱和区 饱和区 dso 2K,(UGs 15 2.5V 其中 Kn W u C W 2V n oX 0.5 2 L UGS=1.5V 截止区 :反型层中电子迁移率 2.55 7.510 ups/ Cox:栅极(与衬底间)氧K n 0X 本征电导因子 化层单位面积电容 Kn为电导常数,单位:mAV2
② 可变电阻区 D n G S TN DS i 2K (v −V ) v 2 ( ) 1 n G S TN dso K V r − = v n：反型层中电子迁移率 Cox：栅极（与衬底间）氧 化层单位面积电容 Kn ' = n Cox 本征电导因子 = = • L W L K W K 2 2 n n ox n C 其中 Kn为电导常数，单位：mA/V2 （1）输出特性及大信号特性方程 iD/mA 2 1.5 1 0.5 0 2.5 5 7.5 10 vDS/V 可变电阻区 (非饱和区) 预夹断临界点轨迹 vDS＝vGS－VTN(或 vGD＝vGS－vDS＝VTN) 3V 2.5V 2V vGS＝1.5V 饱和区 截止区 3. I-V 特性曲线及大信号特性方程