第三章 场效应管及其基本放大电路

第三章场效应管及其基本放大电路第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期四N沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型IGFET绝缘栅型分类：第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期四§5.1结型场效应管第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期四一、结型场效应管（以N沟道为例）

场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。符号结构示意图栅极漏极源极导电沟道单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作1.结构第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期四2.工作原理

（1）栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用沟道最宽沟道变窄沟道消失称为夹断

uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？UGS（off）第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期四（2）漏-源电压对漏极电流的影响uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。预夹断uGD＝UGS（off）

VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。场效应管工作在恒流区的条件是什么？uGD>UGS（off）uGD<UGS（off）第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期四夹断电压漏极饱和电流3.特性场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。uDG＞－UGS（off）（1）转移特性第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期四g-s电压控制d-s的等效电阻（2）输出特性预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）可变电阻区恒流区iD几乎仅决定于uGS击穿区夹断区（截止区）夹断电压IDSSΔiD不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。低频跨导：第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期四二、绝缘栅型场效应管

uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。SiO2绝缘层衬底耗尽层空穴高掺杂反型层1.增强型管大到一定值才开启第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期四增强型MOS管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？

iD随uDS的增大而增大，可变电阻区

uGD＝UGS（th）,预夹断

iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区刚出现夹断uGS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期四2.耗尽型MOS管

耗尽型MOS管在

uGS＞0、uGS

＜0、uGS

＝0时均可导通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在uGS＞0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。加正离子小到一定值才夹断uGS=0时就存在导电沟道第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期四3.

MOS管的特性1)增强型MOS管2)耗尽型MOS管开启电压夹断电压第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期四3.场效应管的分类

工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性问题：uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？

只有uGS＞0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？只有uGS＜0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期四讨论一：利用图示场效应管组成原理性共源放大电路。第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期四讨论二：如何利用Multisim测试场效应管的输出特性从输出特性曲线说明场效应管的哪些特点？第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期四§5.3场效应管基本放大电路一、场效应管静态工作点的设置方法二、场效应管放大电路的动态分析三、场效应管放大电路的频率响应第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期四一、场效应管静态工作点的设置方法根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的电源1.基本共源放大电路第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期四2.自给偏压电路由正电源获得负偏压称为自给偏压哪种场效应管放大电路能够采用这种电路形式设置Q点？第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期四3.分压式偏置电路为什么加Rg3?其数值应大些小些？即典型的Q点稳定电路第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期四二、场效应管放大电路的动态分析近似分析时可认为其为无穷大！根据iD的表达式或转移特性可求得gm。与晶体管的h参数等效模型类比：1.场效应管的交流等效模型第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期四2.基本共源放大电路的动态分析若Rd=3kΩ，Rg=1MΩ，gm=2mS，则与共射电路比较。第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期四3.基本共漏放大电路的动态分析若Rs=3kΩ，gm=2mS，则第二十二页，