资源简介

项目五 半导体二极管和三极管任务四 场效应管
教学项目 授课任务 项目五 三相异步电动机及其控制应用 任务四 场效应管
教师姓名 授课形式 讲授 授课时数 4
授课日期 年 月 日第 周 星期 第 节
授课班级 教学设备 多媒体
教学目标 掌握场效应管的内部结构 、符号； 掌握场效应管的工作原理 熟悉场效应管的特性曲线和主要参数 掌握场效应管的特点及使用说明；
教学重点 绝缘栅型场效应管的工作原理；
教学难点 绝缘栅型场效应管的工作原理；
教学建议 本次课主要介绍了绝缘栅型场效应管的工作原理，为了使学生更好地掌握其工作过程，加入多媒体动画元素，将其内部工作过程形象化讲析。 用比较说明的方法加深学生的理解和认识，并充分利用多媒体课件辅助教学，将教学内容具体化，丰富化，使学生在轻松的气氛中学到知识。 最后，引导学生以列表的形式进行归纳，小结知识点，教师点讲整个过程。
教学后记
教学过程
教学步骤 教学内容 教学方法
教学准备 学生老师互相问候 目视学生检查出勤并记录，安定课堂纪律 营造良好的课堂气氛
课题导入 设问： 三极管是一种电流控制器件，有两种载流子参与导电，所以也称其为双极型晶体管。那么是否会存在一种单极型晶体管器件且有放大作用？ 解答： 答案明显是肯定的，也就是这种单极型晶体管器件只有某一种载流子参与导电——电子或空穴，而且有某种放大能力。 下面我们就来学习这种单极型晶体管器件——场效应管 忆旧启新 问题引导教学法
新课新授 新课新授 新课新授 新课新授 任务四 场效应管 场效应晶体管简称场效应管，它和晶体三极管一样有三个电极，用较小的输入电压控制较大的输出电流，所以又称为电压控制元件。它具有输入电阻高（可高达 108 Ω 以上）、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、耗电省、易集成等。 绝缘栅场效应管的结构及原理 分类：增强型和耗尽型 增强型场效应管的结构和工作原理 符号 原理 在栅极与源极、源极与漏极之间分别加偏置电压 UGG 和 UDD，使左右侧两个 N+ 区将被沟通，在源极和漏极之间形成导电沟道，使得左 N+ 区的电子向右 N+ 区运动，并形成漏极电流 iD。实验证明，uGS 越高，导电沟道越宽，沟道电阻越小，在 uDS 作用下形成的漏极电流 iD 越大。也就是说改变栅源电压可控制漏极电流的大小，即为场效应管的电流放大作用 特性曲线 耗尽型 MOS 管的结构和工作原理： 结构与符号 工作原理 对于耗尽型场效应管，因为本身存在导电沟道，故只要加上电压 uDS，就有电流 iD 产生。uGS 为正时，增强绝缘层中的电场，使导电沟道变宽，电阻减小，在相同的 uDS 下 iD 增大； uGS 为负时，削弱绝缘层中的电场，使导电沟道变窄，iD 减小。当 uGS 负向增大到一定数值时，总电场的作用不足以产生导电沟道，此时管子截止，iD = 0 特性曲线 “过程提示” 循序渐进，从了解场效应管的符号（见课件）开始。通过定义给出以N沟道为例的两种场效应管内部结构，着重理解管内结构为区分结型场效应管和绝缘栅场效应管工作原理奠定基础。让学生和老师互动画出P沟道的两种场效应管加强定义的理解。 场效应管的主要参数 开启电压 UGS（th）：uDS 为某一值时，使管子导通的最小 UGS 。N 沟道增强型管的 UGS（th）为正，P 沟道增强型管的 UGS（th） 为负 夹断电压 UGS（off）：uDS 为某一值时，使管子截止的栅源电压 uGS。N 沟道型管的 UGS（off） 为负值；P 沟道型管的 UGS（off） 为正值 饱和漏极电流 IDSS 在 uDS 为恒流区内某一确定值的条件下，栅源之间短路时的漏极电流 输入电阻 RGS 输入电阻是栅源两端看进去的等效电阻。因为正常工作时栅源之间加的电压是反向电压，栅源间 PN 结反偏，IG 很小，故 RGS 很大。MOS 型场效应管一般 RGS ＞ 10 000 MΩ 低频跨导 gm 场效应管的特点及使用说明 特点 ① 场效应管为压控器件，其输出电流取决于栅源极之间的电压，栅极几乎不取用信号源的电流，因此输入电阻很高。 ② 场效应管除用于放大和开关电路外，还可以工作在可变电阻区作为压控电阻使用，因此在集成电路中应用极为广泛。 ③ 场效应管制作方便，源极和漏极可以互换，而且热稳定性好，因此其灵活性优于三极管。当然有些场效应管在制造时已将源极和衬底相连，则源极和漏极不能互换。 注意事项 ① MOS 管的栅极不能开路，以免在栅极中产生感应电压而击穿 SiO2 绝缘层。存放时应将三个电极短接。 ② 不能用万用表检测 MOS 管引脚的极性，而应使用专用测试仪。 “过程提示” 结合多媒体课件，具体分析绝缘栅型场效应管原理能更为有效地帮助区分理解。 牢记它的主要参数，对帮助学生了解工作过程有益 多媒体 演示 图示分析法 动态演示原理 符号表示 多媒体动态演示 图示分析 小组归纳 归纳 故错法进行强调
知识小结 场效应管的工作原理； 场效应管的特性曲线和主要参数 学生小结、巩固所学知识点
布置作业 学后测评 8、9 预习（项目六） 布置作业 预习任务

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