什么是漏极 源极 栅极及场效应管的结构原理解析

场效应管

场效应管(guan)一般的(de)晶体(ti)管(guan)是由(you)两种极(ji)(ji)性(xing)的(de)载流子，即多数(shu)载流子和反极(ji)(ji)性(xing)的(de)少(shao)数(shu)载流子参与导电(dian)，因此(ci)称为双极(ji)(ji)型晶体(ti)管(guan)，而FET仅是由(you)多数(shu)载流子参与导电(dian)，它(ta)与双极(ji)(ji)型相反，也称为单极(ji)(ji)型晶体(ti)管(guan)。

它属于电压控制型半(ban)导体(ti)器件(jian)，具有输入电阻高（108～109Ω）、噪(zao)声小、功耗低、动(dong)态范围大、易于集成、没(mei)有二次击穿现象、安全工作区域(yu)宽等优(you)点，现已成为双(shuang)极型晶(jing)体(ti)管和功率晶(jing)体(ti)管的强大竞争者。

场效应管的结构原理解析

在(zai)两(liang)个高掺(chan)杂(za)的(de)P区(qu)(qu)中(zhong)间，夹着(zhe)一(yi)层低(di)掺(chan)杂(za)的(de)N区(qu)(qu)（N区(qu)(qu)一(yi)般做得很薄），形成(cheng)了两(liang)个PN结。在(zai)N区(qu)(qu)的(de)两(liang)端各做一(yi)个欧姆接触(chu)电(dian)极，在(zai)两(liang)个P区(qu)(qu)上(shang)也(ye)做上(shang)欧姆电(dian)极，并把这两(liang)P区(qu)(qu)连起(qi)来，就构成(cheng)了一(yi)个场(chang)效应管。如图所示：

N型导电沟道结型场效应管的电路符号

将(jiang)两个P区的引出(chu)线连在一起(qi)作为(wei)一个电极(ji)(ji)，称(cheng)为(wei)栅(zha)极(ji)(ji)（g），在N型硅片两端各引出(chu)一个电极(ji)(ji)，分别称(cheng)为(wei)源极(ji)(ji)（s）和(he)漏(lou)极(ji)(ji)（d），很薄的N区称(cheng)为(wei)导(dao)电沟道(dao)。共漏(lou)极(ji)(ji)放(fang)大(da)电路——源极(ji)(ji)输(shu)出(chu)器

共漏极(ji)放(fang)大电路(lu)也具有电压放(fang)大倍数小于(yu)1，但(dan)接近(jin)1；输(shu)(shu)(shu)出电压与输(shu)(shu)(shu)入电压同(tong)相；输(shu)(shu)(shu)入电阻(zu)高，输(shu)(shu)(shu)出电阻(zu)低的特点(dian)。

什么是漏极

将两(liang)个P区的(de)引出线(xian)连在(zai)一(yi)起作(zuo)为(wei)一(yi)个电(dian)极(ji)(ji)，称(cheng)为(wei)栅极(ji)(ji)，在(zai)N型硅片(pian)两(liang)端各引出一(yi)个电(dian)极(ji)(ji)，分别称(cheng)为(wei)源(yuan)极(ji)(ji)和漏(lou)极(ji)(ji)，很(hen)薄的(de)N区称(cheng)为(wei)导(dao)电(dian)沟(gou)道。共漏(lou)极(ji)(ji)放大(da)电(dian)路——源(yuan)极(ji)(ji)输(shu)出器。栅极(ji)(ji)简称(cheng)为(wei)G，源(yuan)极(ji)(ji)简称(cheng)为(wei)S，漏(lou)极(ji)(ji)简称(cheng)为(wei)D。

开漏形式电路的特点

1.利用外(wai)部(bu)电路的驱(qu)动能力(li)，减少IC内部(bu)的驱(qu)动，?或驱(qu)动比芯片电源电压高的负载。

2.可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条(tiao)线(xian)上。通过一只上拉电阻，在不增(zeng)加(jia)任何器件的情况下，形成“与逻辑”关(guan)系。这也是I2C，SMBus等(deng)总(zong)线(xian)判断总(zong)线(xian)占(zhan)用状态的原理。

3.由于漏级开路(lu)，所以后级电(dian)(dian)(dian)路(lu)必须接(jie)一上(shang)拉电(dian)(dian)(dian)阻，上(shang)拉电(dian)(dian)(dian)阻的电(dian)(dian)(dian)源电(dian)(dian)(dian)压就可以决定输出(chu)电(dian)(dian)(dian)平(ping)。这(zhei)样就可以进行任意(yi)电(dian)(dian)(dian)平(ping)的转换了。

4.源(yuan)极开路(lu)提供了灵活的输出方式(shi)，但是(shi)也(ye)有(you)其弱点(dian)，就是(shi)带来上(shang)升沿的延(yan)时。因为上(shang)升沿是(shi)通过外(wai)接上(shang)拉无(wu)源(yuan)电(dian)(dian)阻(zu)对(dui)负载充电(dian)(dian)，所以当电(dian)(dian)阻(zu)选择(ze)小时延(yan)时就小，但功耗大(da)；反(fan)之延(yan)时大(da)功耗小。所以如果对(dui)延(yan)时有(you)要求，则建(jian)议用下降沿输出。

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