场效应管及其放大电路改

1、场效应管及其放大电路改第1页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二12.6.1 场效应管FET（以N沟道为例） 晶体管双极性管；电流控制器件；Ri不高（iB0） 场效应管单极性管；电压控制器件；iG0,Ri=1071012。 FET结型、绝缘栅型（MOS）1.结型场效应管(JFET)N沟道、P沟道导电沟道(N沟道多子为电子)源极栅极漏极(b)N沟道结构示意图2.6 场效应管及其放大电路(a) 符号有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c.第2页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二2 （1）uDS=0,uGS对导电沟道的控制作用

2、(a)uGS=0沟道最宽|uGS|增大沟道变窄,Rds|uGS|=UGS(off)沟道消失(夹断),Rds= uGS可以改变耗尽层宽度，控制导电沟道的宽度，即uGS可以改变沟道电阻Rds的大小。夹断电压 工作原理第3页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二3（2）转移特性uGS对iD控制作用(UGS（off）uGSUGS（off）uGD0、uGDUGS(off):iDuDS可变电阻区。 uDSuGD=UGS(off)“预夹断” 当uDSuGD0、uGDUGS(off): iDuDS可变电阻区。 uGSUGS(off)，夹断Rds=，iD0(5uA)夹断电压 uDSuGD=UG

3、S(off)“预夹断”； 当uDSuGDuGS(off)，夹断区加长、阻力，增加部分用于克服阻力，iD几乎不变恒流区！iD几乎仅决定于uGS(=iC/iB)第6页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二6JFET转移特性与输出特性曲线的对应关系正常工作条件：第7页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二72.绝缘栅型场效应管（IGFET;MOS） uGS=0,无导电沟道，即使uDS0，仍有 iD=0 。 uGS增大，耗尽层增宽；形成反型层导电沟道。 使沟道刚刚形成的uGSUGS(th)开启电压。uGS愈大，反型层愈厚，沟道电阻Rds愈小。uGS可改变Rds的大小

4、。SiO2绝缘层（衬底）耗尽层空穴高掺杂反型层1）uDS 0，uGS对导电沟道的影响（1）N沟道增强型MOS管第8页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二82）转移特性uGS对iD控制作用 (a)uGS 0管导通随uGS沟道变深 iD 压控器件(c)近似公式：第9页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二9*3) uGS(UGS(th)为定值，uDS对iD的影响 用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？uDS 较小，iD随uDS的增大而增大可变电阻区 uDSuGDUGS（th） 预夹断uDS,夹断区增长，iD几

5、乎仅受控于uGS，恒流区刚出现夹断第10页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二10 uDS=0，少子无定向移动，iD=0； uDS0，iDuDS可变电阻区 uGS0uGS0第11页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二11N沟道增强型MOS管特性曲线uDS0，uGS0第12页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二12（2）N沟道耗尽型MOS管耗尽型MOS管：uDS0， uGS可 0、 0、0，灵活方便。加正离子 uGS=0，正离子反型层， uDS0iD=IDSS饱和漏极电流 uGS0,反型层变厚，iD第13页，共29页，2022年，5月2

6、0日，11点35分，星期二133.场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 第14页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二14FET特点(1) 压控器件(电场效应)(2) 单极性管(3) Ri高，噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，耗电省(4) 体积小，重量轻，寿命长。 (5)易受静电影响而损坏.第15页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二15 1.基本共源放大电路 N沟道MOS管放大条件： UGSUGS(th)，

7、UDSUGS-UGS(th)2.6.2 场效应管放大电路（1）静态分析（Ui=0）第16页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二16（2）动态分析 1）场效应管的交流等效模型Id第17页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二172) 基本共源放大电路的动态分析Id例2.6.1 P120第18页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二182. 基本共漏放大电路的动态分析若Rs=3k，gm=2mS，则（1）Au和Ri第19页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二19（2）基本共漏放大电路Ro若Rs=3k，gm=2mS，则Ro=?

8、例2.6.2P122第20页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二203.自给偏压电路由正电源获得负偏压称为自给偏压静态分析：第21页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二214.分压式偏置电路(典型的Q点稳定电路)为什么加Rg3?其数值应大些小些？联立求解：UGSQ、IDQ第22页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二22(1) 静态分析求：UDS和 IDVDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k第23页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二23uoVDD=20V

9、RSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k（2）动态分析sgR2R1RGRLdRLRDRo=RD=10k第24页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二242.7 复合管放大电路复合管：多只管子合理连接等效成一只管子。 不同类型的管子复合后，其类型决定于T1管。目的：增大、rbe，改变管子的类型。uBE=uBE1+uBE2=iB1rbe1+iB2rbe2=rbe=uBE/iB(iB1)=第25页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二25*讨论一判断下列各图是否能组成复合管 在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路

10、，才能组成复合管。第26页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二26*讨论三判断下列各图是否能组成复合管第27页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二27Ri=? Ro=?*讨论三第28页，共29页，2022年，5月20日，11点35分，星期二28第二章 基本放大电路复习要求一、重点掌握的内容 1放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、最大不失真输出电压、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念。 2放大电路的组成原则，各种基本放大电路（共射、共集、共基）的工作原理及特点，能根据具体要求选择电路类型。 3近似估算单管共射放大电路、分压式工作点稳定电路的静态工作点；用微变等效电路