OPA600CM是與硅JFET不同之一。具體地說,MESFET遵守下列等式的關系:

截止區(ugs<vp)

                           iD=0                 (5.4.1)

可變電阻區(uDs≤vGs-vp)

iD=Kn[2(ugs-vp)1,uDs-uds](1+uDs)    (5.4.2)

飽和區(uds>vcs-vp)

jD=Kn(ugs-vP)2(1+入uDs)=rDss(1-ugs/vp)2(1+uDs)               (⒌⒋3)

其中溝道長度調制參數入通常在(0.05~0.2)Ⅴˉ1范圍,N溝道MESFET器件vp的典型值是(-0.5~-2.5)Ⅴ。

例5.4.1 -N溝道MESFET的參數kn=0,1 mA/Ⅴ2,vp=-1Ⅴ,u=o.1 V-1,試畫出MEFSET的輸出特性(在-1Ⅴ<vcs<0范圍內以0.2Ⅴ間隔遞增,在畫出輸出特性時,首先忽略,然后考慮溝道長度調制效應)。

解:用附錄的PSPICE程序分析,可得所需曲線如圖5.4.2所示。虛線和實線分別表示入=0和入=0.1Ⅴˉ1的情況。

圖5.4.2 例5.4.1的輸出特性

例5.4.2 -N溝道MESFET具有參數Kn=0.1 mA/V2和u=-1Ⅴ,當ucs=-0.4V、uds=4Ⅴ時,器件工作在飽和區,試計算在入=0和入=0.1Vˉ1時的漏極電流iD。

解:在入=0時,漏極電流為

ip=Kn(vcs-vP)2 =(0.1 InA/Ⅴ2)[-0,4Ⅴ-(-1V)]2 =36 uA

當入=0.1Ⅴˉ1時,漏極電流為

jD=Kn(vcs-vP)2(1+λvDs)

砷化鎵金屬一半導體場效應管

=(0.1 mA/V2)[-0.4V-(-1Ⅴ)]2(1+0,1Ⅴˉ1×4Ⅴ)

=50.4 uA

由于考慮了溝道長度調制效應,在vDs=4Ⅴ時jD增加約14 uA。

N溝道MESFET的工作頻率為什么遠高于硅JFET的工作頻率?

為什么砷化鎵P溝道MESFET幾乎不用?N溝道MESFET的轉移特性和輸出特性與硅N溝道JFET是否相似?

各種FET的特性及使用注意事項,各種FET的特性比較,前面討論了MOSFET、JFET和MESFET,為幫助讀者學習,現將各類FET的特性列于表5.5.1中。

值得指出的是,MOS器件的發展是很迅速的。目前在分立器件方面,MOs管已有多種大功率器件,在集成運放(含BiMOS運放)及其他模擬集成電路中,MOS電路也有很大發展。MOS器件更主要的是應用在數字(大規模和超大規模)集成電路方面,有關這方面的內容將在本書數字部分進行討論。

JFET具有低噪聲特點,在低噪聲放大電路方面得到了廣泛應用。

使用注意事項,在MOS管中,有的產品將襯底引出(這種管子有四個管腳),可讓使用者視電路的需要任意連接。一般來說,應視P溝道、N溝道而異,P襯底接低電位,N襯底接高電位。但在某些特殊的電路中,當源極的電位很高或很低時,為了減輕源襯間電壓對管子導電性能的影響,可將源極與襯底連在一起。

FET(包括結型和MOS型)通常制成漏極與源極可以互換,而其y~J特性沒有明顯的變化。但有些產品出廠時已將源極與襯底連在一起,這時源極與漏極不能對調,使用時必須注意。

由于柵極一襯底之間的電容量很小,只要有少量的感應電荷就可產生很高的電

壓,同時RGs很大,所感應的電荷難于釋放,以至于感應電荷所產生的高壓有可能使極薄的絕緣層擊穿,造成管子損壞。因此,無論在存放還是在工作電路之中,都應在柵極一源極之間提供直流通路或加雙向穩壓對管保護,避免柵極懸空。

焊接時,電烙鐵必須有外接地線,以屏蔽交流電場,防止損壞管子。特別是焊接MOSFET時,最好斷電后再焊接。