场效应管和BJT在工作过程中有很大区别,BJT的电荷载体是空穴或是被击出的少量“少子”,而场效应管的电荷则是多几个数量级的自由电子,“多子”。
J-FET晶体管
N沟道J-FET晶体管结构示意图
以N沟道J-FET来说明,结合J-FET的电路符号示意图可知,J-FET正常工作时,Ugs为负压,即Us>Ug,而Uds为正压,即Ud>Us。那么,这样一来管子里的两个PN结都加上了反压,而且由于Ud最大,PN结的反向电压增加,靠近漏极的耗尽层会更宽,结合J-FET结构示意图就可以看到阴影部分的耗尽层形态。
由于强大的反向电场作用,耗尽层中几乎没有载流子,是高阻区;夹在两个耗尽层中间的是有丰富自由电子的低阻导电沟道。那么沟道的电流大小就取决于,沟道两端的电压和沟道的电阻。而J-FET正是通过改变PN结上的反向偏压(栅极电压)来改变耗尽层的宽度,进而改变沟道的宽度和直流电阻,从而可以控制沟道电流。这样就可以组成J-FET放大器,如下图所示:
J-FET的电路符号示意图
图中J-FET的G、S之间接了反向偏置电流Eg,还有交流小信号源Us,在D、S之间接了漏极电阻Rd和直流电源Ed。当信号变化时,Id相应改变,Rd两端的电压也相应成比例变化。当Eg、Ed、Rd去到合适的值,这个电路就可以实现电压放大的目的。可以看到FET是电压控制型器件,由于正常工作时,GS之间PN结始终处于反偏状态,只有很小的反偏电流,其直流输入电阻很大,可以达到100~1000000兆欧姆。对于P沟道的J-FET来说,只是电源和偏置极性相反,注意Up(夹断电压)即使漏源间刚截止时的栅极电压也相反了。
整理了一些电子工程类的资料,分享给大家,目前有模拟电路、单片机、PCB设计、FPGA、EMC、物联网、Linux相关学习资料,还有针对大学生的资料包,后续还会有更多资料分享给大家,助力大家学习,成就梦想~
博主福利:免费获取电子工程类学习资料https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=MzkzOTM5NTE0OQ==&action=getalbum&album_id=2532293941282209792#wechat_redirect