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文档简介
第五章场效应管放大电路5.3金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管5.1结型场效应管(JFET)*5.5砷化镓金属-半导体场效应管5.6各种放大器件电路性能比较5.4MOSFET放大电路5.2JFET放大电路第五章场效应管放大电路5.3金属-氧化物-半导体(MOBJT(BipolarJunctionTransistor)-电流对电流控制的器件、能放大电信号,而存在不足1)2),在大规模集成电路制造中存在瓶颈问题。FET管[Field-effecttransistor,简记为FET](单极型晶体管UipolarJunctionTransistor-
也即只有一种载流子参与导电的晶体管,基本原理是外加电压在器件中建立电场,电场控制导电沟道宽窄和形状,从而控制输出电流大小。)BJT(BipolarJunctionTransisto场效应管的特点:
(1)它是利用改变外加电压产生的电场强度来控制其导电能力的半导体器件。
(2)它具有双极型三极管的体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点,
(3)还具有输入电阻高、热稳定性好、抗辐射能力强、噪声低、制造工艺简单、便于集成等特点。(4)在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用。
场效应管的特点:P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道(耗尽型)FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)场效应管的分类:(电场效应,单极性管,电压控制电流)增强型:场效应管没有加偏置电压时,没有导电沟道耗尽型:场效应管没有加偏置电压时,就有导电沟道存在N沟道P沟道(耗尽型)结构的动画演示结构的动画演示2P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道(耗尽型)F场效应管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSFETN沟道JFETecb
cbe场效应管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSF5.1(5.3)结型场效应管5.1.1JFET的结构和工作原理5.1.2JFET的特性曲线及参数5.1.3JFET放大电路的小信号模型分析法5.1(5.3)结型场效应管5.1.1JFET的结构和5.1.1JFET的结构和工作原理1.结构#
符号中的箭头方向表示什么?结构的动画演示5.1.1JFET的结构和工作原理1.结构ecbg-gate,G栅极s-source,S源极d-drain,D漏极b-basee-emitterc-collector基本组态:共s,共d,共g基本组态:共e,共c,共becbg-gate,G栅极s-source,S源极d-d工作原理①vGS对沟道的控制作用当vGS<0时(以N沟道JFET为例)动画演示
当沟道夹断时,对应的栅源电压vGS称为夹断电压VP
(或VGS(off))。对于N沟道的JFET,VP<0。PN结反偏耗尽层加厚沟道变窄。
vGS继续减小,沟道继续变窄。工作原理①vGS对沟道的控制作用当vGS<0时(以N沟道2.工作原理(以N沟道JFET为例)②vDS对沟道的控制作用当vGS=0时,vDSIDg、d间PN结的反向电压增加,使靠近漏极处的耗尽层加宽,沟道变窄,从上至下呈楔形分布。
当vDS增加到使vGD=VP时,在紧靠漏极处出现预夹断。此时vDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变2.工作原理(以N沟道JFET为例)②vDS对沟道的控2.工作原理(以N沟道JFET为例)③
vGS和vDS同时作用时当VP<vGS<0时,导电沟道更容易夹断,对于同样的vDS,
ID的值比vGS=0时的值要小。在预夹断处vGD=vGS-vDS=VPJFET输出特性与转移特性的动画演示1,动画演示23.JFET输出特性与转移特性2.工作原理(以N沟道JFET为例)③vGS和vDS同#
JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?3JFET的特性曲线2.转移特性VP1.输出特性#JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?3JFE各类晶体管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSFETN沟道JFETecb
cbeBJT各类晶体管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOS①夹断电压VP(或VGS(off)):②饱和漏极电流IDSS:
③
低频跨导gm:或4.1结型场效应管4.主要参数漏极电流约为零时的VGS值。VGS=0时对应的漏极电流。
低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得,单位是mS(毫西门子)。④输出电阻rd:①夹断电压VP(或VGS(off)):②饱和漏极电流I4.1结型场效应管4.主要参数⑤直流输入电阻RGS:
对于结型场效应三极管,反偏时RGS约大于107Ω。⑧最大漏极功耗PDM⑥最大漏源电压V(BR)DS⑦最大栅源电压V(BR)GS{end}4.1结型场效应管4.主要参数⑤直流输入电阻RGS:综上分析可知1
沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
所以场效应管也称为单极型三极管。JFET是电压控制电流器件,iD受vGS控制预夹断前iD与vDS呈近似线性关系;预夹断后,iD趋于饱和。#
为什么JFET的输入电阻比BJT高得多?JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的,因
此iG0,输入电阻很高。综上分析可知1沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
综上分析可知2导电沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
所以场效应管也称为单极型三极管。MOSFET是电压控制电流器件,iD受vGS控制预夹断前iD与vDS呈近似线性关系;预夹断后,iD趋于饱和。#
为什么JFET的输入电阻比BJT高得多?可以到达109Ω
MOSFET的输入电阻更高,可以到达1015ΩMOSFET栅极与导电沟道间是绝缘的,因
此iG0,输入电阻很高。综上分析可知2导电沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:2AP9用数字代表同类器件的不同规格。代表器件的类型,P为普通管,Z为整流管,K为开关管,W稳压管。代表器件的材料,A为N型Ge,B为P型Ge,
C为N型Si,
D为P型Si。2代表二极管,3代表三极管。2CW6.2,2CZ11,2CP10(3DG6,3DG12)半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:2整流二极管——2CZ82B稳压二极管——2CW50变容二极管——2AC1等等。整流二极管——2CZ82B复习题:1、在P型半导体中,少数载流子是(),在N型半导体中,少数载流子是(),多数载流子是()。A、正离子B、自由电子C、空穴D、负离子。2、在以下几种半导体中,()是整流二极管,()是稳压管,()是NPN硅三极管。A、2CP10,B、2CZ11C、3DJ8D、3DG6E、2CW7。复习题:1、在P型半导体中,少数载流子是(),在N型半导
5.2.6三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下:3
D
G
110B
第二位:A锗PNP管、B锗NPN管、
C硅PNP管、D硅NPN管
第三位:X低频小功率管、D低频大功率管、
G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管5.2.6三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下:
耗尽型FET管的转移特性函数
增强型FET管的转移特性函数耗尽型FET管的转移特性函数增强型FET管的转移特性函数作业:5.1.1,5.1.2,5.3.2,5.3.4,5.2.4,5.2.6,5.3.6,5.5.1作业:5.1.1,5.1.2,5.3.2,5.3.4,GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDuGSVTVP增强型耗尽型GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDu模拟电子技术场效应管放大电路课件*1、特点:压控管,Ri特大、偏置灵活、多子导电,可大规模集成*2、转移特性:
*3、使用:
N沟道:VDS:+P沟道相反
VGS:增+;耗一般为-,可以为+,
要防止感应电压击穿,结型漏、源可换,箭头向里为N沟道,实线为耗尽型.
*1、特点:压控管,Ri特大、偏置灵活、多子导电,可大规模5.4场效应管放大电路
直流偏置电路静态工作点
FET小信号模型动态指标分析
三种基本放大电路的性能比较
5.4.1
FET的直流偏置及静态分析
5.4.2
FET放大电路的小信号模型分析法
5.4场效应管放大电路直流偏置电路静态工作点1.直流偏置电路5.4.1FET的直流偏置电路及静态分析(1)自偏压电路(2)分压式自偏压电路vGSvGSvGSvGSvGSvGS=-iDR1.直流偏置电路5.4.1FET的直流偏置电路及静态分4.4结型场效应管2.静态工作点Q点:VGS、ID、VDSvGS=VDS=已知VP,由VDD-ID(Rd+R)-IDR可解出Q点的VGS、ID、VDS4.4结型场效应管2.静态工作点Q点:VGS、ID4.4结型场效应管5.4.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小信号模型(1)低频模型4.4结型场效应管5.4.2FET放大电路的小信号模型4.4结型场效应管(2)高频模型4.4结型场效应管(2)高频模型4.4结型场效应管2.动态指标分析(1)中频小信号模型4.4结型场效应管2.动态指标分析(1)中4.4结型场效应管2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入电阻(4)输出电阻忽略rD由输入输出回路得则通常则4.4结型场效应管2.动态指标分析(2)中
例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。(2)中频电压增益(3)输入电阻得
解:(1)中频小信号模型由例题例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中(4)输出电阻所以由图有例题(4)输出电阻所以由图有例题3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:4.4结型场效应管CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET电压增益:CE:CC:CB:CS:CD:CG:3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:4.4结型场输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较4.4结型场效应管BJTFET输入电阻:CE:CC:CB:CS:CD:CG:CE:CC:CB:CS:CD:CG:输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较4.4结型场效应
解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。已知试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。根据电路有由于则{end}解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和
ID。设:UG>>UGS则:UGUS而:IG=0所以:UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和ID。设:uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、动态分析sgR2R1RGRL'dRLRD微变等效电路uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL1sgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10ksgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10k例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k前级:场效应管共源极放大器后级:晶体管共射极放大器求:总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+UCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:
微变等效电路首先计算第二级的输入电阻:
ri2=
R3//R4//rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:微变等第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RD第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=0.75Mro=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)(-147)=647R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)作业:4.4.4;4.5.4作业:4.4.4;4.5.45.1.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小信号模型(1)低频模型5.1.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小(2)高频模型(2)高频模型2.动态指标分析(1)中频小信号模型2.动态指标分析(1)中频小信号模型2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入电阻(4)输出电阻忽略rD由输入输出回路得则通常则2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入
例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。(2)中频电压增益(3)输入电阻得
解:(1)中频小信号模型由例题例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中(4)输出电阻所以由图有例题(4)输出电阻所以由图有例题3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET电压增益:CE:CC:CB:CS:CD:CG:3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:CEBJTFE输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较BJTFET输入电阻:CE:CC:CB:CS:CD:CG:CE:CC:CB:CS:CD:CG:输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较BJTFET输入电
解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。已知试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。根据电路有由于则{end}解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和
ID。设:UG>>UGS则:UGUS而:IG=0所以:UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和ID。设:uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、动态分析sgR2R1RGRL'dRLRD微变等效电路uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL1sgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10ksgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10k例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k前级:场效应管共源极放大器后级:晶体管共射极放大器求:总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+UCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:
微变等效电路首先计算第二级的输入电阻:
ri2=
R3//R4//rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:微变等第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RD第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=0.75Mro=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)(-147)=647R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDuGSVTVP增强型耗尽型GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDu1、特点:压控,Ri特大、偏置灵活、多子导电,可大规模集成2、转移特性:
3、使用:
N沟道:VDS:+P沟道相反
VGS:增+;耗-,
防感应电压击穿,结型漏、源可换,箭头向里为N沟道,实线为耗尽型.
1、特点:压控,Ri特大、偏置灵活、多子导电,MOSFETMOSFET模拟电子技术场效应管放大电路课件N沟道增强型MOSFET工作原理(1)vGS对沟道的控制作用当vGS≤0时
无导电沟道,d、s间加电压时,也无电流产生。当0<vGS<VT时
产生电场,但未形成导电沟道(感生沟道),d、s间加电压后,没有电流产生。当vGS≥VT时
在电场作用下产生导电沟道,d、s间加电压后,将有电流产生。
vGS越大,导电沟道越厚VT称为开启电压动画演示N沟道增强型MOSFET工作原理(1)vGS对沟道的控制作用2.工作原理(2)vDS对沟道的控制作用靠近漏极d处的电位升高电场强度减小沟道变薄当vGS一定(vGS>VT)时,vDSID沟道电位梯度整个沟道呈楔形分布2.工作原理(2)vDS对沟道的控制作用靠近漏极d处的电当vGS一定(vGS≥VT)时,vDSID沟道电位梯度
当vDS增加到使vGD=VT时,在紧靠漏极处出现预夹断。2.工作原理(2)vDS对沟道的控制作用在预夹断处:vGD=vGS-vDS=VT当vGS一定(vGS≥VT)时,vDSID沟道电预夹断后,vDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变2.工作原理(2)vDS对沟道的控制作用预夹断后,vDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变2.2.工作原理(3)vDS和vGS同时作用时
vDS一定,vGS变化时
给定一个vGS,就有一条不同的iD–
vDS曲线。2.工作原理(3)vDS和vGS同时作用时vDS一定,3.
V-I特性曲线及大信号特性方程①截止区当vGS<VT时,导电沟道尚未形成,iD=0,为截止工作状态。②可变电阻区
vDS≤(vGS-VT)③饱和区(恒流区又称放大区)vGS>VT
,且vDS≥(vGS-VT)3.V-I特性曲线及大信号特性方程①截止区②可变电5.2MOSFET放大电路5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算2.图解分析3.小信号模型分析5.2MOSFET放大电路5.2.1MOSFET放大5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算(1)简单的共源极放大电路(N沟道)直流通路共源极放大电路5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算(1)简单的共源极放大电路(N沟道)假设工作在饱和区,即验证是否满足如果不满足,则说明假设错误须满足VGS>VT
,否则工作在截止区再假设工作在可变电阻区即5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算(2)带源极电阻的NMOS共源极放大电路饱和区需要验证是否满足5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点5.2.1MOSFET放大电路3.小信号模型分析(1)模型5.2.1MOSFET放大电路3.小信号模型分析(1)第五章场效应管放大电路5.3金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管5.1结型场效应管(JFET)*5.5砷化镓金属-半导体场效应管5.6各种放大器件电路性能比较5.4MOSFET放大电路5.2JFET放大电路第五章场效应管放大电路5.3金属-氧化物-半导体(MOBJT(BipolarJunctionTransistor)-电流对电流控制的器件、能放大电信号,而存在不足1)2),在大规模集成电路制造中存在瓶颈问题。FET管[Field-effecttransistor,简记为FET](单极型晶体管UipolarJunctionTransistor-
也即只有一种载流子参与导电的晶体管,基本原理是外加电压在器件中建立电场,电场控制导电沟道宽窄和形状,从而控制输出电流大小。)BJT(BipolarJunctionTransisto场效应管的特点:
(1)它是利用改变外加电压产生的电场强度来控制其导电能力的半导体器件。
(2)它具有双极型三极管的体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点,
(3)还具有输入电阻高、热稳定性好、抗辐射能力强、噪声低、制造工艺简单、便于集成等特点。(4)在大规模及超大规模集成电路中得到了广泛的应用。
场效应管的特点:P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道(耗尽型)FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)场效应管的分类:(电场效应,单极性管,电压控制电流)增强型:场效应管没有加偏置电压时,没有导电沟道耗尽型:场效应管没有加偏置电压时,就有导电沟道存在N沟道P沟道(耗尽型)结构的动画演示结构的动画演示2P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道(耗尽型)F场效应管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSFETN沟道JFETecb
cbe场效应管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSF5.1(5.3)结型场效应管5.1.1JFET的结构和工作原理5.1.2JFET的特性曲线及参数5.1.3JFET放大电路的小信号模型分析法5.1(5.3)结型场效应管5.1.1JFET的结构和5.1.1JFET的结构和工作原理1.结构#
符号中的箭头方向表示什么?结构的动画演示5.1.1JFET的结构和工作原理1.结构ecbg-gate,G栅极s-source,S源极d-drain,D漏极b-basee-emitterc-collector基本组态:共s,共d,共g基本组态:共e,共c,共becbg-gate,G栅极s-source,S源极d-d工作原理①vGS对沟道的控制作用当vGS<0时(以N沟道JFET为例)动画演示
当沟道夹断时,对应的栅源电压vGS称为夹断电压VP
(或VGS(off))。对于N沟道的JFET,VP<0。PN结反偏耗尽层加厚沟道变窄。
vGS继续减小,沟道继续变窄。工作原理①vGS对沟道的控制作用当vGS<0时(以N沟道2.工作原理(以N沟道JFET为例)②vDS对沟道的控制作用当vGS=0时,vDSIDg、d间PN结的反向电压增加,使靠近漏极处的耗尽层加宽,沟道变窄,从上至下呈楔形分布。
当vDS增加到使vGD=VP时,在紧靠漏极处出现预夹断。此时vDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变2.工作原理(以N沟道JFET为例)②vDS对沟道的控2.工作原理(以N沟道JFET为例)③
vGS和vDS同时作用时当VP<vGS<0时,导电沟道更容易夹断,对于同样的vDS,
ID的值比vGS=0时的值要小。在预夹断处vGD=vGS-vDS=VPJFET输出特性与转移特性的动画演示1,动画演示23.JFET输出特性与转移特性2.工作原理(以N沟道JFET为例)③vGS和vDS同#
JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?3JFET的特性曲线2.转移特性VP1.输出特性#JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?3JFE各类晶体管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSFETN沟道JFETecb
cbeBJT各类晶体管的符号:N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOS①夹断电压VP(或VGS(off)):②饱和漏极电流IDSS:
③
低频跨导gm:或4.1结型场效应管4.主要参数漏极电流约为零时的VGS值。VGS=0时对应的漏极电流。
低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得,单位是mS(毫西门子)。④输出电阻rd:①夹断电压VP(或VGS(off)):②饱和漏极电流I4.1结型场效应管4.主要参数⑤直流输入电阻RGS:
对于结型场效应三极管,反偏时RGS约大于107Ω。⑧最大漏极功耗PDM⑥最大漏源电压V(BR)DS⑦最大栅源电压V(BR)GS{end}4.1结型场效应管4.主要参数⑤直流输入电阻RGS:综上分析可知1
沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
所以场效应管也称为单极型三极管。JFET是电压控制电流器件,iD受vGS控制预夹断前iD与vDS呈近似线性关系;预夹断后,iD趋于饱和。#
为什么JFET的输入电阻比BJT高得多?JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的,因
此iG0,输入电阻很高。综上分析可知1沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
综上分析可知2导电沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
所以场效应管也称为单极型三极管。MOSFET是电压控制电流器件,iD受vGS控制预夹断前iD与vDS呈近似线性关系;预夹断后,iD趋于饱和。#
为什么JFET的输入电阻比BJT高得多?可以到达109Ω
MOSFET的输入电阻更高,可以到达1015ΩMOSFET栅极与导电沟道间是绝缘的,因
此iG0,输入电阻很高。综上分析可知2导电沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电,
半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:2AP9用数字代表同类器件的不同规格。代表器件的类型,P为普通管,Z为整流管,K为开关管,W稳压管。代表器件的材料,A为N型Ge,B为P型Ge,
C为N型Si,
D为P型Si。2代表二极管,3代表三极管。2CW6.2,2CZ11,2CP10(3DG6,3DG12)半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:2整流二极管——2CZ82B稳压二极管——2CW50变容二极管——2AC1等等。整流二极管——2CZ82B复习题:1、在P型半导体中,少数载流子是(),在N型半导体中,少数载流子是(),多数载流子是()。A、正离子B、自由电子C、空穴D、负离子。2、在以下几种半导体中,()是整流二极管,()是稳压管,()是NPN硅三极管。A、2CP10,B、2CZ11C、3DJ8D、3DG6E、2CW7。复习题:1、在P型半导体中,少数载流子是(),在N型半导
5.2.6三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下:3
D
G
110B
第二位:A锗PNP管、B锗NPN管、
C硅PNP管、D硅NPN管
第三位:X低频小功率管、D低频大功率管、
G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管5.2.6三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下:
耗尽型FET管的转移特性函数
增强型FET管的转移特性函数耗尽型FET管的转移特性函数增强型FET管的转移特性函数作业:5.1.1,5.1.2,5.3.2,5.3.4,5.2.4,5.2.6,5.3.6,5.5.1作业:5.1.1,5.1.2,5.3.2,5.3.4,GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDuGSVTVP增强型耗尽型GSDuGSiDuDSGSDuGSiDuDSiDuGSiDu模拟电子技术场效应管放大电路课件*1、特点:压控管,Ri特大、偏置灵活、多子导电,可大规模集成*2、转移特性:
*3、使用:
N沟道:VDS:+P沟道相反
VGS:增+;耗一般为-,可以为+,
要防止感应电压击穿,结型漏、源可换,箭头向里为N沟道,实线为耗尽型.
*1、特点:压控管,Ri特大、偏置灵活、多子导电,可大规模5.4场效应管放大电路
直流偏置电路静态工作点
FET小信号模型动态指标分析
三种基本放大电路的性能比较
5.4.1
FET的直流偏置及静态分析
5.4.2
FET放大电路的小信号模型分析法
5.4场效应管放大电路直流偏置电路静态工作点1.直流偏置电路5.4.1FET的直流偏置电路及静态分析(1)自偏压电路(2)分压式自偏压电路vGSvGSvGSvGSvGSvGS=-iDR1.直流偏置电路5.4.1FET的直流偏置电路及静态分4.4结型场效应管2.静态工作点Q点:VGS、ID、VDSvGS=VDS=已知VP,由VDD-ID(Rd+R)-IDR可解出Q点的VGS、ID、VDS4.4结型场效应管2.静态工作点Q点:VGS、ID4.4结型场效应管5.4.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小信号模型(1)低频模型4.4结型场效应管5.4.2FET放大电路的小信号模型4.4结型场效应管(2)高频模型4.4结型场效应管(2)高频模型4.4结型场效应管2.动态指标分析(1)中频小信号模型4.4结型场效应管2.动态指标分析(1)中4.4结型场效应管2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入电阻(4)输出电阻忽略rD由输入输出回路得则通常则4.4结型场效应管2.动态指标分析(2)中
例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。(2)中频电压增益(3)输入电阻得
解:(1)中频小信号模型由例题例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中(4)输出电阻所以由图有例题(4)输出电阻所以由图有例题3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:4.4结型场效应管CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET电压增益:CE:CC:CB:CS:CD:CG:3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:4.4结型场输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较4.4结型场效应管BJTFET输入电阻:CE:CC:CB:CS:CD:CG:CE:CC:CB:CS:CD:CG:输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较4.4结型场效应
解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。已知试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。根据电路有由于则{end}解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和
ID。设:UG>>UGS则:UGUS而:IG=0所以:UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和ID。设:uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、动态分析sgR2R1RGRL'dRLRD微变等效电路uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL1sgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10ksgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10k例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k前级:场效应管共源极放大器后级:晶体管共射极放大器求:总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+UCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:
微变等效电路首先计算第二级的输入电阻:
ri2=
R3//R4//rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:微变等第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RD第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=0.75Mro=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)(-147)=647R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第四步:计算总电压放大倍数Au=Au1Au2=(-4.4)作业:4.4.4;4.5.4作业:4.4.4;4.5.45.1.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小信号模型(1)低频模型5.1.2FET放大电路的小信号模型分析法1.FET小(2)高频模型(2)高频模型2.动态指标分析(1)中频小信号模型2.动态指标分析(1)中频小信号模型2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入电阻(4)输出电阻忽略rD由输入输出回路得则通常则2.动态指标分析(2)中频电压增益(3)输入
例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。(2)中频电压增益(3)输入电阻得
解:(1)中频小信号模型由例题例4.4.2共漏极放大电路如图示。试求中(4)输出电阻所以由图有例题(4)输出电阻所以由图有例题3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET电压增益:CE:CC:CB:CS:CD:CG:3.三种基本放大电路的性能比较组态对应关系:CEBJTFE输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较BJTFET输入电阻:CE:CC:CB:CS:CD:CG:CE:CC:CB:CS:CD:CG:输出电阻:3.三种基本放大电路的性能比较BJTFET输入电
解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。已知试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。根据电路有由于则{end}解:画中频小信号等效电路则电压增益为例题放大电路如图所示。场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和
ID。设:UG>>UGS则:UGUS而:IG=0所以:UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k场效应管的共源极放大电路一、静态分析求:UDS和ID。设:uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、动态分析sgR2R1RGRL'dRLRD微变等效电路uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL1sgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10ksgR2R1RGRL'dRLRDro=RD=10k例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k前级:场效应管共源极放大器后级:晶体管共射极放大器求:总电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。+UCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M例题:设gm=3mA/V,=50,rbe=1.7k(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:
微变等效电路首先计算第二级的输入电阻:
ri2=
R3//R4//rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds(1)估算各级静态工作点:(略)(2)动态分析:微变等第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第二步:计算各级电压放大倍数R3R4RCRLRSR2R1RD第三步:计算输入电阻、输出电阻ri=R1//R2=3//1=0.75Mro=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds第三步:计算输入电阻、输出电阻r
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