场效晶体管及其放大电路 ppt课件

1、15.9 15.9 场效晶体管及其放大电路场效晶体管及其放大电路普通晶体管是电流控制元件，经过控制基极电流到普通晶体管是电流控制元件，经过控制基极电流到达控制集电极电流的目的。由于信号源必需提供一达控制集电极电流的目的。由于信号源必需提供一定的电流才干任务，因此它的输入电阻较低，仅有定的电流才干任务，因此它的输入电阻较低，仅有102104102104 。场效应管那么是电压控制元件，它的输出电流取决场效应管那么是电压控制元件，它的输出电流取决于端电压的大小，根本上不需求信号源提供电流，于端电压的大小，根本上不需求信号源提供电流，所以它的输入电阻很高，可高达所以它的输入电阻很高，可高达109 10

2、14109 1014 。场效应管场效应管结型场效应管结型场效应管绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管GDSN+N+P绝缘栅场效应绝缘栅场效应管的分类管的分类加强型加强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道源极：源极：S漏极：漏极：D栅极：栅极：G1、加强型绝缘栅场效应管、加强型绝缘栅场效应管GDS15.9.1 15.9.1 绝缘栅场效晶体管绝缘栅场效晶体管GDSN+N+PUGSN N沟道加强型绝缘栅场效应管沟道加强型绝缘栅场效应管导电沟道的构成导电沟道的构成GDSN+N+PEGN N沟道加强型绝缘栅场效应管的导通沟道加强型绝缘栅场效应管的导通EDID开启电压开启电压UGSUGSthth

3、在一定的漏在一定的漏源电压源电压UDSUDS下，使场效应管下，使场效应管由不导通变为导通的由不导通变为导通的临界栅临界栅源电压，称源电压，称为开启电压。为开启电压。无沟道无沟道有沟道有沟道UDS=常数常数U G S(V)ID (mA)0)(thGSU转移特性曲线转移特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线(也叫输出特性曲线也叫输出特性曲线)N沟道加强型场效应管的特性曲线沟道加强型场效应管的特性曲线UGS=1V2V3V4VID (mA)U D S(V)0输入电压对输出电流的输入电压对输出电流的控制特性控制特性GDSNP+P+GDSP P沟道加强型绝缘栅场效应管的构造及表示符号：沟道加强型绝缘栅场效应管的

4、构造及表示符号：2 2、耗尽型绝缘栅场效应管、耗尽型绝缘栅场效应管GDSN+N+PN N沟道耗尽型绝缘栅管的构造沟道耗尽型绝缘栅管的构造GDS对应的符号对应的符号加强型绝缘栅场效应管加强型绝缘栅场效应管在加电压后才干生成沟在加电压后才干生成沟道，而耗尽型场效应管道，而耗尽型场效应管是有原始沟道存在的。是有原始沟道存在的。假设在场效应管加上栅假设在场效应管加上栅源电压源电压UGSUGS，那么原始沟，那么原始沟道的大小将受该电压的道的大小将受该电压的控制，即漏源之间的导控制，即漏源之间的导电才干受栅源电压电才干受栅源电压UGSUGS控控制。制。耗尽型绝缘栅场效应管的特性曲线耗尽型绝缘栅场效应管的特

5、性曲线转移特性曲线转移特性曲线U G S(V)UDS=常数常数ID (mA)0IDSS)(offGSU-1-2-3124812漏极特性曲线漏极特性曲线ID (mA)U D S(V)01-2-1UGS=0V2)()1 (offGSGSDSSDUUII转移特性方程：转移特性方程：场效应管的主要参数：场效应管的主要参数：开启电压：开启电压：UGS(th)UGS(th)夹断电压：夹断电压：UGS(off)UGS(off)饱和漏源电流：饱和漏源电流：IDSSIDSS跨导：跨导：gmgmgm =DSUGSDUI漏源击穿电压：漏源击穿电压：UDS(BR)UDS(BR)栅源击穿电压：栅源击穿电压：UGS(BR

6、)UGS(BR)运用绝缘栅场效应运用绝缘栅场效应管时，要留意选择管时，要留意选择适当的参数，不要适当的参数，不要超极限运用。超极限运用。特别要留意：在保特别要留意：在保管及安装时，应使管及安装时，应使三个电极坚持短路；三个电极坚持短路；焊接烙铁须接地良焊接烙铁须接地良好。好。双极型晶体管双极型晶体管场效应管场效应管载流子载流子两种载流子同时参与两种载流子同时参与导电故称为双极型晶导电故称为双极型晶体管体管只有一种载流子参与导只有一种载流子参与导电故称为单极型晶体管电故称为单极型晶体管控制方式控制方式电流控制电流控制电压控制电压控制类型类型NPN型和型和PNP型型N沟道和沟道和P沟道沟道放大参数

7、放大参数20-100gm=1-5mA/V输入电阻输入电阻rce=102-104 rds=107-1014 输出电阻输出电阻很高很高很高很高热稳定性热稳定性差差好好制造工艺制造工艺较复杂较复杂简单、成本低简单、成本低对应极对应极基极基极发射极发射极集电极集电极栅极栅极源极源极漏极漏极场效应管和双极型晶体管的比较场效应管和双极型晶体管的比较15.9.2 15.9.2 场效晶体管放大电路场效晶体管放大电路 二、场效应管放大电路二、场效应管放大电路1、自给偏压、自给偏压 偏置电路偏置电路静态值：静态值：SDSSGSRIRIURS：源极电阻；：源极电阻；CS：源极旁路电容；：源极旁路电容；RG：栅极电阻

8、；：栅极电阻；RD：漏极电阻；：漏极电阻；C1、C1 ：耦合电容；：耦合电容；uiCSC1RD+RSRG+UDDC2+u0只适用于只适用于N沟道耗尽型绝缘栅场效晶体管沟道耗尽型绝缘栅场效晶体管2、分压式偏置电路、分压式偏置电路uiCSC1RDRG1+RSRG2+UccC3+RG求：静态值、电压放大倍数求：静态值、电压放大倍数SDGSDDDGGGGSRIVRIURRRU212载电阻载电阻RL=10k 。所用场效应管为。所用场效应管为N沟道耗尽型，沟道耗尽型，IDSS =0.9mA，UGS(off)=4V，gm=1.5mA/V。例例知知UDD =20V，RG=10k ，RS=10k ，RG1= 2

9、00k ，RG2=51k ，RG=1M ，输出端接有负，输出端接有负由直流偏置电路，由直流偏置电路，及及2)()1 (offGSGSDSSDUUIIuiCSC1RDRG1+RSRG2+UccC3+RGDDGSIIU10410512002051接有负载电阻接有负载电阻RL=10k 。所用场效应管为。所用场效应管为N沟道沟道耗尽型，耗尽型，IDSS=0.9mA，UGS(off)= 4V，gm=1.5mA/V。例例知知UDD =20V，RG=10k，RS=10k，RG1=200k，RG2=51k，RG=1M ，输，输出端出端解之得解之得2)41 (9 .0GSDUIVUGS1mAID5 .02、分压式偏置电路、分压式偏置电路输入电阻：输入电阻：uiRGu0RG2RG1RL交流通路交流通路GGGGiRRRRr21/输出电阻：输出电阻：DoRr输出电压：输出电压：LDLLgsmLdoRRRRUgRIU/场效应管等效电路：场效应管等效电路：LmgsoiouRgUUUUAGSmug电压放大倍数：电压放大倍数：动态分析动态分析当源极的上部分电阻未被旁路时当源极的上部分电阻未被旁路时uiRSRGu0RG2RG1RLGSmugGSLgsmLDoRUgRIU)1 (SmgsSgsmgsSDgsiRgURUgURIUU故电压放大倍数：故电压放大倍数：