第3章场效应管 口伏安特性 由于MOS管栅极电 流为零,故不讨论输入特 Ic≈0 G 性曲线。 ● 共源组态特性曲线: 输出特性: ID=f(VDs) GS 常数 转移特性: ID=f(VGs) Vs=常数 转移特性与输出特性反映场效应管同一物理过程, 它们之间可以相互转换 制作:大连海事大学研究室
由于 MOS 管栅极电 流为零，故不讨论输入特 性曲线。 共源组态特性曲线： ID = f ( VGS ) VDS = 常数 转移特性： ID = f ( VDS ) VGS = 常数 输出特性： ❑ 伏安特性 + T VDS IG 0 VGS ID + - - 转移特性与输出特性反映场效应管同一物理过程， 它们之间可以相互转换。 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 NEMOS管输出特性曲线 口非饱和区 沟道预夹断前对应的工作区。 DS GS GS(th) Vcs=5v Vec >y 条件: GS GS(th 4.5V < DS GS GS(th) 特点: 3.5V Vns/v 1D同时受Ves与Vs的控制 DS 当Vs为常数时,V↑l近似线性个,表现为一种电阻特性; 当V为常数时,Vs↑→D个,表现出一种压控电阻的特性。 因此,非饱和区又称为可变电阻区。 制作:大连海事大学研究室
➢ NEMOS 管输出特性曲线 ❑ 非饱和区 特点： ID 同时受 VGS 与 VDS 的控制。 当 VGS为常数时，VDS→ID 近似线性，表现为一种电阻特性； 当 VDS为常数时，VGS →ID ，表现出一种压控电阻的特性。 沟道预夹断前对应的工作区。 条件： VGS > VGS(th) V DS < VGS – VGS(th) 因此，非饱和区又称为可变电阻区。 第 3 章 场效应管 ID/mA VDS O /V VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V 3.5 V 4 V 4.5 V
第3章场效应管 数学模型: 性考很小MOs管工作在非饱和区时,D与VBs之间呈线 Cow OX D 20Gs-VGS(th)VDs -VDS I 2l u Cow GS GS(th)/ DS 其中,Wl为沟道的宽度和长度。 Cox(=E/τox,SiO2层介电常数与厚度有关)为单位面积的 栅极电容量。 此时MOS管可看成阻值受Vs控制的线性电阻器: un CoxWIVGs-VGS(thy 注意:非饱和区相当于三极管的饱和区。 制作三大连海事大学研究室
数学模型： 此时 MOS 管可看成阻值受VGS 控制的线性电阻器： VDS 很小 MOS 管工作在非饱和区时，ID 与 VDS 之间呈线 性关系： [2( ) ] 2 2 G S GS(th) DS DS n OX D V V V V l C W I = − − − = n OX G S GS(th) on 1 C W V V l R 其中，W、l 为沟道的宽度和长度。 COX (= / OX , SiO2 层介电常数与厚度有关)为单位面积的 栅极电容量。 注意：非饱和区相当于三极管的饱和区。 G S GS(th) DS n OX (V V )V l C W − 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 口饱和区 Iy/A GS GS(th) 沟道预夹断后对应的工作区。 VGs=5V 条件: GS GS(th) 4.5V DS GS GS(th) 5 特点 s DS 只受Vs控制,而与vs近似无关,表现出类似 三极管的正向受控作用 考虑到沟道长度调制效应,输出特性曲线随VDs 的增加略有上翘。 注意:饱和区(又称有源区)对应三极管的放大区。 制作:大连海事大学研究室
❑ 饱和区 特点： ID 只受 VGS 控制，而与VDS 近似无关，表现出类似 三极管的正向受控作用。 ID/mA VDS O /V VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V 3.5 V 4 V 4.5 V 沟道预夹断后对应的工作区。 条件： VGS > VGS(th) V DS > VGS – VGS(th) 考虑到沟道长度调制效应，输出特性曲线随 VDS 的增加略有上翘。 注意：饱和区(又称有源区)对应三极管的放大区。 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 数学模型: 工作在饱和区时,MOS管的正向受控作用,服从 平方律关系式: ln=∠ n Cox 2L GS GS(th) 若考虑沟道长度调制效应,则D的修正方程 un Cow DS D 2l GS GS(th) Cow O 2l GS GS(th (1+s) 其中,元称沟道长度调制系数,其值与有关 通常x=(0.005~0.03)V-1 制作:大连海事大学研究室
数学模型： 若考虑沟道长度调制效应，则ID 的修正方程： 工作在饱和区时，MOS 管的正向受控作用，服从 平方律关系式： 2 G S GS(th) n OX D ( ) 2 V V l C W I = − = − − A 2 DS G S GS(th) n OX D ( ) 1 2 V V V V l C W I ( ) DS 2 G S GS(th) n OX ( ) 1 2 V V V l C W = − + 其中， 称沟道长度调制系数，其值与l 有关。 通常 = (0.005 ~ 0.03 )V-1 第 3 章 场效应管