场效应管工作原理,场效应管工作原理详解
场效应管,作为现代电子电路中不可或缺的元件,其工作原理是电子工程师们必须深入了解的核心知识。以下是关于场效应管工作原理的详解。
1.工作原理
场效应管(Field-EffectTransistor,FET)的工作原理简单来说,就是通过改变栅极电压((u_{GS}))来控制漏极与源极之间的电流((i_D))。这种控制是通过在栅极与沟道之间形成的反偏n结来实现的。
2.栅源电压对导电沟道的影响
(u_{GS})对导电沟道的影响:
当栅源级间加上反向电压时,可以改变沟道的宽窄,即改变沟道的电阻。
这种改变会直接影响漏极电流的大小。这与绝缘栅场效应管(IGFET)的工作原理相同。3.漏源电压对导电沟道的影响
(u_{DS})对导电沟道的影响:
漏源级间加上正向电压时,漏级电位最高,n结最宽;源级电位最低,n结最窄。
随着漏源电压的增加,导电沟道的长度会变长,从而影响沟道的电阻和漏极电流。4.TOLL场效应管的工作原理
TOLL场效应管(Transistor-likeOerationofLowMoilityChannels)是一种广泛应用于各种电路中的器件,从移动通信到计算机处理器。
TOLL场效应管是一种利用电场控制电流的器件。
它由一个栅极、一个源极和一个漏极组成。
与传统的MOSFET不同,TOLL场效应管中的沟道具有较低的迁移率。5.漏源击穿电压和UDS
-漏源击穿电压(({UDS}))是指栅源电压(U{GS})一定时,场效应管正常工作所能接受的最大漏源电压。这是一个极限参数,实际工作电压必须小于(_{UDS})。
6.最大耗散功率
-最大耗散功率((_{DSM}))是指场效应管在正常工作条件下所能承受的最大功率。它是衡量场效应管承受功率能力的重要参数。
7.场效应管的原理
-场效应管的原理基于半导体材料的独特性质,特别是其能带结构和载流子运动。
半导体材料具有两类载流子:电子和空穴。
当半导体材料与另一个材料接触时,其表面形成一个能带,称为“势垒”。
势垒的高低可以用来控制载流子的运动。8.MOS管的工作原理
-MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)是利用绝缘栅极下的型区与源漏之间的扩散电流和电场在垂直方向上的不同导电特性来工作的。栅极电压(V_{GS})的大小改变了电场的强弱,从而控制漏极电流(i_D)的大小。
9.MOS管的特性
-栅极电压很低,一旦达到阈值电压即可导通。具有较高的输入阻抗和较宽的工作频率范围。
10.比喻说明
-比喻来说,三极管像绿皮车,而MOS管像高铁。MOS管(即场效应管)是一种压控型、功率型开关元件,应用非常广泛,如在开关电源、逆变器、直流电机驱动器等设备中。