2.工作原理 VDD (3)Vos和Vcs同时作用时 s一定,s变化时 N+ N 给定一个cs,就有一 耗尽层 P 条不同的b-vs曲线。 B衬底引线 VpD VGG 预夹断点 UGSI-VGS>VTN N N UGS2-VGS>VTN 耗尽层 P 截止区、Gs3<'N UpS 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ic≈0,输入电阻很高。 ·MOSFET是电压控制电流器件(VCCS),n受wcs控制。 ·只有当vGs>Vw时,增强型MOSFET的d、s间才能导通。 ·预夹断前n与vs呈近似线性关系;预夹断后,,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.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 预夹断临界点轨迹 in f(Ups)vs-comst. ip/mA UDS=UGS-VTN(UGD=UGS-UDS=VIN) 可变电阻区/ 3V 2 (非饱和区) ①截止区 饱和区 当ocs<VTN时,导电沟道 1.5 2.5V 尚未形成,ip=0,为截 止工作状态。 2V 0.5 VGS=1.5V 截止区 2.5 7.5 10 UDS/V
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 G const. S ( ) 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.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 预夹断临界点轨迹 ip =f(Ups) ip/mA Ds=vGs一VTw(或vGD=vGs-Ds=VTN) 可变电阻区 3V ②可变电阻区 2 (非饱和区) 饱和区 Ds<(cs-VN) 1.5 2.5V iD =Kn [2(UGS-VTN)UDS -UpS] 2V 由于vDs较小,可近似为 0.5 UGS=1.5V 截止区 ib≈2Kn(ocs-VrN)0Ds 2.5 7.5 10 UDS/V dops 1 ras是一个受Vcs控 dip s=带数 2K(GS-VIN) 制的可变电阻
② 可变电阻区 vDS <(vGS-VTN) [2( ) ] 2 D n GS TN DS DS i K v V v v 由于vDS较小,可近似为 D n GS TN DS i 2K (v V ) v 常数 GS D DS dso v v di d r 2 ( ) 1 Kn GS VTN v rdso是一个受vGS控 制的可变电阻 D DS G const. S ( ) v v i f (1)输出特性及大信号特性方程 3. I-V 特性曲线及大信号特性方程
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 预夹断临界点轨迹 ②可变电阻区 ip/mA VDs=vGs-VTN(或VGD=VGs一VDs=VTN) in≈2Kn(ocs-VN)'Ds 可变电阻区 3V 21 (非饱和区)y 1 饱和区 rasw= 2K(GS-VIN) 1.5 2.5V 其中 Kn= Ki.W=L.CoxW 2V 0.5 2 L 2 UGS=1.5V 截止区 4:反型层中电子迁移率 2.5 7.5 10 UDS/V Cox:栅极(与衬底间)氧K。=4Cx本征电导因子 化层单位面积电容 K为电导常数,单位:mA/W2
② 可变电阻区 D n GS TN DS i 2K (v V ) v 2 ( ) 1 n GS 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 ' nCox 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 3. I-V 特性曲线及大信号特性方程