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场效应管的结构及工作原理(教案)

教学过程
教学内容:
一、什么是场效应管?(10分钟)
1、场效应管的特点:三极管是以输入电流来控制输出电流,而场效应管则是以输入电压来控制输出电流。

属于电压控制型器件。

由于它的输入电阻高,无反向电流,因此具有噪声低、热稳定性好等优点。

(它的优点可以由学生来说,老师只作讲解)
2、场效应管的分类:(这点很简单,可由老师提出问题由学生回答,老师则板书归纳)
3、场效应管的符号:
注意:N沟道与P沟道场效应管符号的区别,符号中箭头的指向与前面所学过的二极管、三极管一样是由P区指向N区。

在N沟道场效应管中,S是N型半导体,于是G是P型半导体,在符号中箭头就由G指向S。

反之,在P沟道场效应管中,S是P 型半导体,G是N型半导体,在符号中箭头指向就是由S指向G。

二.结场效应管的结构和工作原理(15分钟)
先以N沟道结场效应管为例说明其结构和工作原理。

1、结构:注意讲清楚两个PN结、三个电极。

在N型半导体两侧各扩散两个P型区,形成两个PN结。

在N型半导体两端引出漏极D、源极S;两个P区联在一起作为栅极G;三个电极,漏极D、源极S、栅极G;
2、工作原理:
(1)正常情况下,G极空置,将D、S极加上正电压U DS,电路中就会有电流I D,因为N型半导体就是导体,是可以导电。

我们称这条导电区域为导电沟道。

问:这个电流的大小与什么因素有关?(只与电压U DS大小有关,如果U DS不变则电流I D也不会改变)
(2)问:如何控制电流I D呢?
我们在栅、源之间接负电压V GS。

于是两个PN结都处于反向偏置状态。

2、输出特性曲线(不作重点内容,学生了解一下就行)(5分钟)
输出特性曲线是指在V GS一定的情况下,I D与V DS的关系。

引导学生看曲线图与三极管的输出特性曲线有点相似。

不过它的三个区的名称不同。

分别叫作:
(1)可调电阻区,I D随V DS作线性变化,
(2)饱和区,V GS不变,则I D也不随V DS变化,这时I D只受V GS电压的控制。

(3)击穿区,V DS增到一定程度,I D突然增大,出现击穿。

小结:场效应管的特点:
1、场效应管是用输入电压控制输出电流的,属于电压控制器件。

三极管属于电流控制器件。

2、场效应管工作时输入端G、S端的PN结处于反偏,因此输入电阻极高,这对于放大微弱信号非常有利。

而三极管工作时输入端B、E端的PN结处于正偏,因此输入电阻很低。

3、场效应管工作时只有扩散电流,没有漂移电流,因此它又叫单极型晶体管。

而三极管不仅有扩散电流(发射结电流),还有漂移电流(集电结电流),因此它叫双极型晶体管。

课堂练习(10分钟)
结型场效应管练习题
一.填空题
1.场效应管是一种控制型器件,它分为管和管两种。

2.场效应管有三个电极,即:,,。

3.当时的漏极电流称为漏极饱和电流,用I DSS表示。

4.N沟道JFET正常工作时V GS为___电压,P沟道JFET正常工作时V GS为___电压。

5.场效应管的输出特性曲线可分为______________、______和______三个区。

二、单项选择题
1.结型场效应管中,由同一块半导体两端引出的两个电极是()
A、源极和栅极
B、源极和漏极
C、漏极和栅极
D、栅极和发射极
2.结型场效应管在工作时两个PN结的状态是()
A、两个PN结都反偏
B、两个PN结都正偏
C、一个PN结正偏另一个反偏
3.结型场效应管的输出特性曲线中也称为放大区的是()
A、可调电阻区
B、恒流区
C、击穿区
D、截止区
4.有下列条件()就可以决定结型场效应管的转移特性曲线。

A、V DS和V GS
B、V DS和I D
C、V P和I DSS
D、V T和I DSS
5.下面是N沟道结型场效应管的转移特性曲线的是()
6.饱和电流是指的()
A、V GS=0时的漏极电流
B、V DS=0时的漏极电流
C、I D=0时的栅-源电压
D、I D=0时的漏-源电压
7.下面不是场效应管的特点是()
A、单极型器件
B、输入电阻很大
C、热稳定性好
D、电流放大系数β很高
8.结型N沟道场效应管的PN结的宽度是随所加的反向电压V GS而变化的。

其变化是()。

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