场效应管的四个区域解析-如何判断场效应管工作区域

MOS管四个区域详解

判断场(chang)效(xiao)应(ying)管工作区域(yu)，下面先讲述MOS管场(chang)效(xiao)应(ying)管的四个区域(yu)：

1）可变电阻区（也称非饱和区）

满(man)足Ucs》Ucs（th）（开启(qi)电(dian)压），uDs《UGs-Ucs（th），为图中(zhong)预夹(jia)断轨迹左边(bian)的区(qu)域(yu)(yu)其沟道(dao)开启(qi)。在该(gai)区(qu)域(yu)(yu)UDs值较(jiao)小，沟道(dao)电(dian)阻(zu)基(ji)本上仅受(shou)UGs控制。当uGs一(yi)定时，ip与uDs成线性关(guan)系，该(gai)区(qu)域(yu)(yu)近似为一(yi)组直线。这时场效(xiao)管D、S间相当于一(yi)个受(shou)电(dian)压UGS控制的可变电(dian)阻(zu)。

2）恒流区（也称饱和区、放大区、有源区）

满足(zu)Ucs≥Ucs（h）且Ubs≥UcsUssth），为(wei)图中预夹断轨迹右边、但(dan)尚未击穿的(de)区(qu)域，在该(gai)区(qu)域内，当uGs一定时(shi)，ib几乎(hu)不随(sui)UDs而变化，呈恒流特性。i仅受UGs控(kong)制(zhi)，这时(shi)场(chang)效应管D、S间相当于一个受电(dian)压uGs控(kong)制(zhi)的(de)电(dian)流源。场(chang)效应管用于放大(da)电(dian)路时(shi)，一般(ban)就工作在该(gai)区(qu)域，所(suo)以也称(cheng)为(wei)放大(da)区(qu)。

3）夹断区（也称截止区）

夹断(duan)区（也称截止区）满足ucs《Ues（th）为图中靠近横轴的区域，其沟道被全部夹断(duan)，称为全夹断(duan)，io=0，管子(zi)不工作(zuo)。

4）击穿区位

击穿区(qu)位于图中右边的(de)区(qu)域。随着UDs的(de)不断增大，pn结因承受(shou)太(tai)大的(de)反向电压而击穿，ip急剧增加。工(gong)作时应(ying)避免管(guan)子工(gong)作在击穿区(qu)。

转(zhuan)移特性(xing)曲线(xian)可以从输出(chu)特性(xing)曲线(xian)。上(shang)用作图的方法求(qiu)得。例如在(zai)下(xia)图（ a）中(zhong)作Ubs=6V的垂直线(xian)，将其(qi)与各条曲线(xian)的交点(dian)对应的i、Us值(zhi)在(zai)ib- Uss 坐标(biao)中(zhong)连成曲线(xian)，即得到转(zhuan)移性(xing)曲线(xian)，如图下(xia)（b）所示。

判断场效应管工作区域

判(pan)断场效应(ying)(ying)管(guan)(guan)工(gong)作(zuo)区域。首(shou)先，我们以结型N沟道(dao)场效应(ying)(ying)管(guan)(guan)为例：

我们可以(yi)看到，输(shu)出特性曲线中，场管的工作区(qu)域分成了(le)三个部分：

可(ke)变(bian)电(dian)阻区(qu)（对(dui)应三极管的(de)饱和(he)区(qu)）

恒流区(qu)（对应三(san)极管的放大区(qu)）

夹断区，也叫截止(zhi)区（对(dui)应三极管的截止(zhi)区）

大(da)家看(kan)到介于可(ke)变电阻区和恒流区之(zhi)间的那条(tiao)(tiao)橙色曲线了吗？那条(tiao)(tiao)是预夹断轨(gui)迹，它是各条(tiao)(tiao)曲线上使(shi)uDS=uGS?uGS(off) 的点连接(jie)而(er)成的。也就是说，预夹(jia)断轨(gui)迹满足方(fang)程：uDS=uGS?uGS(off)。那(nei)么，可(ke)变(bian)电阻(zu)区(qu)就应该满足uDS<uGS?uGS(off)。

恒流区就应(ying)该满足：uDS>uGS?uGS(off) 。而截止区，就不(bu)用多(duo)说了，就是满足uGS<uGS(off)。那么，对于MOS管的区域判断也是(shi)(shi)一(yi)样的，方程不变，只(zhi)是(shi)(shi)将(jiang)uGS(off) 改(gai)成uGS(th）。

场效应管的作用

一、场效应(ying)管(guan)可(ke)应(ying)用于放(fang)大。由于场效应(ying)管(guan)放(fang)大器(qi)的输(shu)入(ru)阻(zu)抗很高(gao)，因此(ci)耦(ou)合电(dian)(dian)容可(ke)以容量较小，不(bu)必使(shi)用电(dian)(dian)解电(dian)(dian)容器(qi)。

二、场效应管很(hen)高的输(shu)入(ru)阻抗非(fei)常适(shi)合作(zuo)阻抗变换(huan)。常用于多级(ji)放大器的输(shu)入(ru)级(ji)作(zuo)阻抗变换(huan)。

三、场效应管可以用作可变(bian)电阻。

四(si)、场效应管可(ke)以方便地用作恒流源。

五(wu)、场(chang)效应管可以用作电子开关。

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