模电第五章场效应管课件

定义：场效应管是一种利用半导体内的电场效应来控制其电流大小的半导体器件。分类：场效应管（FET）{

结型（JFET）

绝缘栅型（MOSFET）P沟道JFETN沟道JFET{{N沟道MOSFETP沟道MOSFET{{耗尽型D耗尽型D增强型E（耗尽型）耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道增强型E§5·1金属-氧化物-半导体场效应管

（MOSFET）定义：场效应管是一种利用半导体内的电场效应来控制其电流大小的15.1.1N沟道增强型MOSFET1、结构和符号P型衬底N+N+sgdB○○○○gdsB○○○○gdsBN沟道增强型N沟道耗尽型5.1.1N沟道增强型MOSFET1、结构和符号P型22、工作原理（N沟道增强型）（1）、VGS=0，没有导电沟道源区、衬底和漏区形成两个背靠背的PN结，无论VDS的极性如何，其中总有一个PN结是反偏的。因此漏源之间的电阻很大，即没有导电沟道，iD＝0。P型衬底N+N+sgdBiD＝02、工作原理（N沟道增强型）（1）、VGS=0，32、工作原理（N沟道增强型）（2）、VDS=0，VGS

对导电沟道的影响P型衬底N+N+sgdBVGGVGS>VT时，导电沟道开始形成,这种依靠栅源电压的作用才形成导电沟道的FET称为增强FET。在漏源电压作用下开始导电时的栅源电压VGS叫做开启电压VT2、工作原理（N沟道增强型）（2）、VDS=0，4PNNsgdBVGGVDSPNNsgdBVGGVDSPNNsgdBVGGVDSVGD>VTVGD=VTVGD<VT预夹断夹断（3）、VGS一定，VDS

对导电沟道的影响由左到右，VDS逐渐增大,PNNsgdBVGGVDSPNNsgdBVGGVDSPNNs5(1)、输出（漏极）特性曲线iD=f（VDS）|VGS=常数iDVDS0恒流区可变电阻区击穿区VGS=VT3、特性曲线(1)、输出（漏极）特性曲线iD=f（VDS）|VG6(1)、输出（漏极）特性曲线iD=f（VDS）|VGS=常数iDVDS0恒流区可变电阻区击穿区VGS=VT3、特性曲线1、截止区：VGS＜VT导电沟道未形成。2、可变电阻区：VDS≤（VGS－VT）iD的表达式见5.1.2－4式3、饱和区：VGS≥VT，且VDS≥（VGS－VT）时，区内V-I特性表达式为(1)、输出（漏极）特性曲线iD=f（VDS）|VG7(2)、转移特性曲线：iD=f（vGS）|vDS=常数iD(mA)vGS(V)0VT2VTIDO在饱和区内，iD受VDS影响很小，不同VDS下的转移特性基本重合。其中它是时的iD。在饱和区内有：(2)、转移特性曲线：iD=f（vGS）|vDS=8(2)、转移特性曲线：iD=f（vGS）|vDS=常数转移特性曲线可以由函数式画出，也可以直接从输出特性曲线上用作图法求出。iDVDS0恒流区可变电阻区击穿区iD(mA)vGS(V)0VT2VTIDO(2)、转移特性曲线：iD=f（vGS）|vDS=95.1.2N沟道耗尽型MOS管1、结构和符号2、工作原理和特性曲线(详见课本)P型衬底N+N+sgdB+++++++++○○○○gdsB5.1.2N沟道耗尽型MOS管1、结构和符号2、工作原理和105.1.2N沟道耗尽型MOS管1、结构工作原理:由于正离子的作用，也和增强型接入栅源电压并VGS>VT时相似，可形成导电沟道。当外加VGS>0时，使沟道变宽，VGS＜0时，使沟道变窄，从而使漏极电流减小。当VGS减小到某值时，以致感应的负电荷消失，耗尽P型衬底N+N+sgdB+++++++++区扩展到整个沟道，沟道完全被夹断。这时即使有漏源电压，也不会有漏极电流。此时的栅源电压称为夹断电压（截止电压）VP。在饱和区内，5.1.2N沟道耗尽型MOS管1、结构工作原理:由于正离子115.1.2N沟道耗尽型MOS管2、特性曲线在饱和区内，/VIDSS为零栅压的漏极电流，称为饱和漏极电流。5.1.2N沟道耗尽型MOS管2、特性曲线在饱和区内，/V125.1.3P沟道MOSFET管1、结构和符号N型衬底P+P+sgdB○○○○gdsBP沟道增强型○○○○gdsBP沟道耗尽型5.1.3P沟道MOSFET管1、结构和符号N型衬13对增强型MOS管，沟道产生的条件是：可变电阻区与饱和区的界线为:在饱和区内（iD假定正向为流入漏极）：PMOS管正常工作时，VDS和

VT必为负值，电流方向与NMOS管相反。对增强型MOS管，沟道产生的条件是：可变电阻区与饱和区的界线145.1.4沟道长度调制效应在理想情况下，当MOSFET工作于饱和区时，漏极电流与漏极电压无关。而实际MOS管的输出特性还应考虑沟道长度调制效应，即VGS固定，VDS增加时，iD会有所增加。输出特性的每根曲线会向上倾斜。因此，考虑到沟道长度调制参数λ，iD式子应修正为对于典型器件近似有沟道长度L单位为µm。5.1.4沟道长度调制效应在理想情况下，当MOSFET工15（1）开启电压VT:VDS为某一定值（如为10V）使iD等于一微小电流（如50μA）时的VGS。这是增强型FET的参数。（2）夹断电压VP:VDS为某一定值（如为10V）使iD等于一微小电流（如20μA）时的VGS。这是耗尽型FET的参数。（3）饱和漏极电流IDSS:VGS=0且︱VDS︱＞︱VP︱时对应的漏极电流。常令︱VDS︱＝10V，VGS=0测出的iD就是。这是耗尽型FET的参数。（4）直流输入电阻RGD:漏源间短路，栅源间加一定电压时的栅源直流电阻，MOS管的RGS可达109Ω～1015Ω。一、直流参数二、交流参数（1）输出电阻:5.1.5MOSFET的主要参数（见P208－210）（1）开启电压VT:VDS为某一定值（如为10V）使iD16当不考虑沟道的调制效应（λ＝0）时，当考虑沟道的调制效应（λ≠0）时，对增强型MOS管可导出因此，是一个有限值，一般在几十千欧到几百千欧之间。（2）低频跨导gm: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)。对N沟道增强型MOSFET管，可利用5.1.6和5.1.17式近似估算当不考虑沟道的调制效应（λ＝0）时，17考虑到和上式又可改写为上式表明，iD越大，gm愈大。三、极限参数（1）最大漏极电流IDM（2）最大漏源电压V（BR）DS（3）最大栅源电压VGS（BR）（4）最大耗散功率PDM表5.1.1还列出了另外的几个主要参数。考虑到18§5·2场效应管放大电路一、直流偏置电路及静态分析1、直流偏置电路（1）简单的共源放大电路（N沟道增强型MOS管）UORg2VDDRL++--RdiDRg1Ui··Cb1Cb2Rg2VDDRdRg1直流通路假设管的开启电压为VT，NMOS管工作于饱和区，则见例5.2.1§5·2场效应管放大电路一、直流偏置电路及静态分析1、直19综上分析，对于N沟道增强型MOS管的直流计算，可采取如下步骤：①设MOS管工作于饱和区，则有

VGSQ＞VT，IDQ＞0,且VDSQ＞（VGSQ－VT）.②利用饱和区的电流－电压关系曲线分析电路。③如果出现VGSQ＜VT，则MOS管可能截止，如果VDSQ＜（VGSQ－VT），则MOS管可能工作在可变电阻区。④如果初始假设被证明是错误的，则必需作出新的假设，同时重新分析电路。P沟道MOS管电路的分析与N沟道类似，但要注意其电源极性与电流方向不同。综上分析，对于N沟道增强型MOS管的直流计算，可采取如下步骤20（2）带源极电阻的NMOS共源放大电路由图得当NMOS管工作于饱和区，则有RRg2VDD+-RdiDRg1viCb1Cb2-VSSRS见例5.2.2和例5.2.31、直流偏置电路（2）带源极电阻的NMOS共源放大电路由图得当NMOS管工作21图5.2.3例5.2.3如图已知NMOS管参数：VT=1V,Kn=160µA/V2,VT=1V,Kn=160µA/V2,VDD=VSS=5V,IDQ=0.25mA,VDQ=2.5V,试求电路参数。解：首先假设管工作于饱和区，运用下式求得则计算计算是否满足饱和条件：确定分析正确与否。图5.2.3例5.2.3如图已知NMOS管参数：VT=1V22（3）静态工作点的确定SDQDDGSQRIVRRRU-+=2122)1(-=TGSQDODQUUII联立方程求解得UGSQ和IDQ。VDDRL++--RGRDiDR1R2RSCeUiUO··实际N沟道增强型MOS管放大电路分析：（3）静态工作点的确定SDQDDGSQRIVRRRU-+=232、图解分析与BJT放大电路的图解分析类似。先求VGS，然后作直流负载线，其与输出特性VGS曲线的交点即为静态工作点。然后作交流负载线，即可分析其动态情形。教材上的电路是特例，VGS已知，直流负载线与交流负载线相同。2、图解分析与BJT放大电路的图解分析类似。先求VGS，然后24图5.2.4图5.2.425模电第五章场效应管课件263、小信号模型分析如果输入信号很小，场效应管工作在饱和区时，和BJT一样，将场效应管也看作一个双口网络，对N沟道增强型场效应管，可近似看成iD不随VDS变化，则由5.1.6式得式中第一项为直流或静态工作点电流IDQ;第二项是漏极信号电流id，它同vgs是线性关系；根据5.1.18式，第三项当vgs是正弦波时，输出电压将产生3、小信号模型分析如果输入信号很小，场效应管工作在饱和区时，27谐波或非线性失真。我们要求第三项必需远小于第二项，即这也就是线性放大器必需满足的小信号条件。据此，忽略第三项可得考虑到NMOS管的栅流为0，栅源间的电阻很大，可看成开路，而因此可得NMOS管的低频小信号模型：谐波或非线性失真。我们要求第三项必需远小于第二项，即这也就是283、小信号模型分析○○○○gdsBsgd+-+-Vgs·gmVgs·Vds·Id·低频模型a考虑λ≠0场效应管的输出电阻rds为有限值时，其低频模型如右模型bgd+-+-Vgs·gmVgs·Vds·Id·低频模型brdss3、小信号模型分析○○○○gdsBsgd+-+-Vgs·gm293、小信号模型分析○○○○gdsB在Vbs=0时，可得高频小信号模型如下，图中rgs可看作无限大，可忽略。gsd+-+-gmVgs·Vds·Id·rgsrdsCgdCgsCds高频模型Cgs+Cgb3、小信号模型分析○○○○gdsB在Vbs=0时，可得高频小30对于后面介绍的结型场效应管，其低频和高频小信号模型分别对应于如上的低频模型图b和高频模型。具体应用见例5.2.4-5.2.6对于后面介绍的结型场效应管，其低频和高频小信号模型分别对应于31例5.2.5RRg2VDD+-RdiDRg1viCb1Cb2-VSSRS图5.2.2例5.2.5RRg2VDD+-RdiDRg1viCb1Cb232例5.2.6例5.2.633模电第五章场效应管课件343、三种基本放大电路的性能比较(见P221表5.2.1)3、三种基本放大电路的性能比较(见P221表5.2.1)355.3结型场效应管

结构

工作原理

输出特性

转移特性

主要参数

5.3.1

JFET的结构和工作原理

5.3.2

JFET的特性曲线及参数

5.3结型场效应管结构工作原理输出特性365·3结型场效应管（JFET）N型沟道P+P+dsgdgsN沟道JFET结构和符号1、结构与符号dgsP沟道JFET符号一、JFET的结构和工作原理

JFET是利用半导体内的电场效应进行工作的，也称为体内场效应器件。5·3结型场效应管（JFET）N型沟道P+P+d37

源极，用S或s表示N型导电沟道漏极，用D或d表示

P型区P型区栅极，用G或g表示栅极，用G或g表示符号符号5.3.1JFET的结构和工作原理4.1结型场效应管1.结构#

符号中的箭头方向表示栅结正向偏置时，栅极电流的方向是由P指向N。源极，用S或s表示N型导电沟道漏极，用D或d表示P型区P38(1)、vDS=0，vGS对导电沟道的影响2、工作原理（以N沟道为例，工作时vGS必需为负）NP+P+dsgvGS=0VGGP+P+dsgvGS<0P+P+sgdVGGvGS=VP耗尽层vGS由0变负，由左至右依次变得更负(1)、vDS=0，vGS对导电沟道的影响2、工作原理（以N39上述分析表明，改变的vGS大小，可以有效地控制沟道电阻的大小。若在漏源极间加上固定的正向电压vDS，则由漏极流向源极的电流iD将受的vGS控制，︱vGS︱增大时，沟道电阻增大，iD减少。︱vGS︱进一步增大到某一定值︱VP︱时，沟道全部被夹断，沟道电阻将趋于无穷大，相应的栅源电压称为夹断电压VP。上述分析表明，改变的vGS大小，可以有效地控制沟道电阻的大小40(2)、vGS=0，vDS

对导电沟道的影响VDDdsNdsgVDDvPvDS＜dsVDDAvPvDS=dNsVDDvDS＞vPA即(2)、vGS=0，vDS对导电沟道的影响VDDdsNd41(3)、vDS>0，vGS

对导电沟道的影响NdsgVDDdsVDDdNsVDDVDDdsA(a)(b)(c)(d)A点处：(3)、vDS>0，vGS对导电沟道的影响NdsgVDD42上述分析表明，增加vDS，楔形导电沟道又阻碍漏极电流iD的提高，但在vDS较小时，导电沟道靠近漏端区域仍较宽，这时阻碍的因素是次要的，故iD随vDS升高几乎成比例地增大，构成输出特性曲线的上升段。当vDS增加到两耗尽层在A点相遇时，称为预夹断，此时A点耗尽层两边的电位差vGD用夹断电压VP来描述。在预夹断点A处，有如下关系：当时，有上述分析表明，增加vDS，楔形导电沟道又阻碍漏极电流iD的43沟道一旦在A点预夹断后，随着vDS升高,夹断长度会增加，亦即A点将向源极方向延伸。但从源极到夹断处的沟道上，沟道内电场基本不随vDS改变而变化，所以，iD不随vDS升高而上升，漏极电流趋于饱和。如果栅源间接一可调负电源，由于栅源电压愈负，耗尽层愈宽，沟道电阻就愈大，相应的iD就愈小。因此改变栅源电压可得一族曲线。沟道一旦在A点预夹断后，随着vDS升高,夹断长度会增加，亦即442.工作原理4.1结型场效应管①VGS对沟道的控制作用当VGS＜0时（以N沟道JFET为例）整体理解当沟道夹断时，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。②VDS对沟道的控制作用当VGS=0时，VDS

ID

G、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

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=VP2.工作原理4.1结型场效应管①VGS对沟道的控制作45综上分析，可得下述结论：1、JFET栅极、沟道之间的PN结是反向偏置的，因此，其iG＝0，输入电阻的阻值很高。2、JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。3、对于确定的vGS，预夹断前，iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后，iD趋于饱和。P沟道JFET工作时，其电源极性与N沟道JFET的电源极性相反。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。综上分析，可得下述结论：1、JFET栅极、沟道之间的PN结是461、输出（漏极）特性曲线：iD=f（vDS）|VGS=常数IDSSVP可变电阻区恒流区击穿区iDvDS00-5-7-2-3-45.3.2JFET的特性曲线及参数1、输出（漏极）特性曲线：iD=f（vDS）|VGS472、转移特性曲线：iD=f（vGS）|VDS=常数iD(mA)vGS(V)0VpIDSS曲线方程：（VPVGS0）iD=IDSS

（1-vGS/VP

）22、转移特性曲线：iD=f（vGS）|VDS=常48输出特性、转移特性曲线间的联系iDvDS00-5-7-2-3-4-6-4-20vGSiDIDSS输出特性、转移特性曲线间的联系iDvDS00-5-7-2-494.1结型场效应管#

JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？5.3.2JFET的特性曲线及参数(整体理解）2.转移特性VP1.输出特性夹断状态！4.1结型场效应管#JFET有正常放大作用时，沟道处于什50（1）夹断电压VP:漏极电流约为零时的VGS值。（2）饱和漏极电流IDSS:VGS=0时对应的漏极电流。（3）最大漏源电压V（BR）DS

（4）最大栅源电压VGS（BR）（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。（6）低频跨导gm: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)。3、主要参数（7）输出电阻:（8）最大耗散功率PDM（1）夹断电压VP:漏极电流约为零时的VGS值。3、主要515.3.3JFET放大电路的小信号模型分析法1、JFET的小信号模型前已述及，结型场效应管，其低频和高频小信号模型分别对应于增强型场效应管的低频模型图b和高频模型。即gd+-+-Vgs·gmVgs·Vds·Id·低频模型brdssdgs＋－＋－5.3.3JFET放大电路的小信号模型分析法1、JFE52gsd+-+-Vgs·gmVgs·Vds·Id·rdsCgdCgsCds高频模型dgs＋－＋－gsd+-+-Vgs·gmVgs·Vds·Id·r532、小信号模型分析FET放大电路（1）、共源极放大电路RDgsd+-+-dIRL-+R2R1RGiU·gsU·gmUgs·OU··①有源极旁路电容Ce的情况等效电路VDDRL++--RGRDiDR1R2RCeUiUO··

rds忽略2、小信号模型分析FET放大电路（1）、共源极放大电路RDg54·LmgsLgsmiOuR’gUR’UgUUA-=·-==····DoRR≈21//RRRRGi+=LgsmLDDoR’UgRRIU-=-=)//(···RDgsd+-+-dIRL-+R2R1RGiU·gsU·gmUgs·oU··

rds忽略·LmgsLgsmiOuR’gUR’UgUUA-=·-==·552、小信号模型分析FET放大电路（2）、共源极放大电路①有源极电阻的情况等效电路VDD++--RGRDiDR1R2RUiUO··rdsgsd+-+-dIRD-+R2R1RGiU·gsU·gmUgs·OU··R2、小信号模型分析FET放大电路（2）、共源极放大电路①有源56rdsgsd+-+-dIRD-+R2R1RGiU·gsU·gmUgs·OU··R1、电压增益如有RL则代替式中的RDrdsgsd+-+-dIRD-+R2R1RGiU·gsU·g57rdsgsd+-+-dIRD-+R2R1RGiU·gsU·gmUgs·OU··R2、输入电阻3、输出电阻rdsgsd+-+-dIRD-+R2R1RGiU·gsU·g583、分析FET放大电路的静态工作点例5.3.1求有源极电阻的共源极放大电路的Q点。VDD++--RGRDiDR1R2RUiUO··解：由图得DDDGSRIVRRRV-+=212把题目给定的电路参数代入得3、分析FET放大电路的静态工作点例5.3.1求有源极电阻的59把以上2式代入1式得JFET的确工作在饱和区，与假设一致。把以上2式代入1式得JFET的确工作在饱和区，与假设一致。605.5各种放大器件电路性能比较5.5各种放大器件电路性能比较61（1）与BJT比较

①电压控制器件；输入电阻很大②只有一种载流子参与导电，单极型

（2）各种FET的比较JFET、MOSFET、MESFET比较见表5.5.12、FET使用注意事项5.5.1各种FET的特性及使用注意事项1、特性比较①MOS管B的接法:一般P衬底接低电位，N衬底接高电位。②FET的s、d可互换使用（若S、B已连，则不能换）。③JFET的g、s间电压不能接反（烧管）；MOS不可开路存放。④焊接FET时，电烙铁必须接地，MOS管最好断电焊接。（1）与BJT比较2、FET使用注意事项5.5.1各种FE62模电第五章场效应管课件63模电第五章场效应管课件645.5.2各种放大器件电路性能比较通用组态电路反相电压放大器电压跟随器电流跟随器组态命名依据及特征输出电压与输入电压反相AV很大输出电压与输入电压同相AV约等于1输出电流与输入电流相等典型电路共射极电路共源极电路共集电极电路共漏极电路共基极电路共栅极电路用途电压增益高输入电阻、电容均较大，适于中间放大级输入（出）电阻高（低）可作阻抗变换，用于输入（出）级或缓冲级输入电阻、电容均较小，适于高频、宽带电路5.5.2各种放大器件电路性能比较通用组态电路反相电压放大65(2)选用放大器件和电路元件参数例5．5．1试设计一放大电路，要求其噪声低，能与具有高内阻的信号源匹配，且有较高的上限频率(>1MHz)。(1)确定电路方案；(2)选用放大器件和电路元件参数；(3)导出其中频区源电压增益AVSM、Ri和RO的表达式；(4)算出电路的上限截止频率。解：(1)确定电路方案JFET噪声低，而由它构成的倒相电压放大电路具有电压增益较高和输入电阻高的特点，因此第一级选用JFET共源电路；为消除密勒效应，第二级选用BJT电流跟随器。整个电路为共源—共基串接组态，如图5．5．1所示。(2)选用放大器件和电路元件参数例5．5．1试设计一66在图5.5.1中，T1选用JFETCS146,其工作点上的参数为：gm1=18mS,Cgs=18pF,Cgd=0.9pF;T2选用BJT3DG4,其工作点上的参数为：β=100,其它电路元件参数如图所示。在图5.5.1中，T1选用JFETCS146,其工作点上的67模电第五章场效应管课件68（3）求AVSM、Ri和RO先画出中频小信号模型电路图如下：（3）求AVSM、Ri和RO先画出中频小信号模型电路图如下：69由图可得2式正好说明第二级为电流跟随器。因此有故由图可得2式正好说明第二级为电流跟随器。因此有故70考虑到即整个电路的中频区源电压增益近似等于共源电路的电压增益，后面看到，因无密勒效应，电路上限频率得以提高。考虑到即整个电路的中频区源电压增益近似等于共源电路的电压增益71电路的输入电阻和输出电阻为：Ri≈RgRO≈Rc(4）求上限频率先看图5.5.1电路和它的高频小信号模型电路电路的输入电阻和输出电阻为：Ri≈RgRO≈Rc(4）72模电第五章场效应管课件73(a)由于R2很小，因此对输入电路的作用，可近似看作Cgs与Rg并联，而Rg﹥﹥Rs可看作开路。其次，得（b）图(a)由于R2很小，因此对输入电路的作用，可近似看作Cgs与74模电第五章场效应管课件75由图b得由BJT发射极端看进去的输出入纳为于是图b可变为图C由图b得由BJT发射极端看进去的输出入纳为于是图b可变为图C76考虑到考虑到77密勒电容求法：由P552定理密勒电容求法：由P552定理78据此可得d图这说明密勒效应对输入回路影响较小。而对输出回路的密勒效应较明显，但比起仍可忽略。据此可得d图这说明密勒效应对输入回路影响较小。而对输出回路的79由d图可知，其高频段电压增益具有三阶低通特性的形式，故得由d图可知，其高频段电压增益具有三阶低通特性的形式，故得80模电第五章场效应管课件81模电第五章场效应管课件82小结1.第4章讨论的BJT是电流控制电流器件，有两种载流子参与导电，属于双极型器件；而FET是电压控制电流器件，只依靠一种载流子导电，因而属于单极型器件。虽然这两种器件的控制原理有所不同，但通过类比可发现，组成电路的形式极为相似，分析的方法仍然是图解法(亦可用公式计算)和小信号模型分析法。小结1.第4章讨论的BJT是电流控制电流器件，有两种载流子参832.在FET放大电路中，VDS的极性决定于沟道性质，N(沟道)为正，P(沟道)为负；为了建立合适的偏置电压VGS，不同类型的FET，对偏置电压的极性有不同要求：增强型MOSFET的VGS与VDS同极性，耗尽型MOSFET的VGS可正、可负或为零，JFET的VGS与VDS极性相反。3.按三端有源器件三个电极的不同连接方式，两种器件(BJT，JFET、MESFET和MOSFET)可以组成六种组态。但依据输出量与输入量之间的大小与相位关系的特征，这六种组态又可归纳为三种组态，即反相电压放大器、电压跟随器和电流跟随器。这为放大电路的综合设计提供了有实用意义的思路。2.在FET放大电路中，VDS的极性决定于沟道性质，N(沟道844.由于FET具有输入阻抗高、噪声低(如JFET)等一系列优点，而BJT的β高，若FET和BJT结合使用，就可大为提高和改善电子电路的某些性能指标。BiFET模拟集成电路是按这一特点发展起来的，从而扩展了FET的应用范围。5.由于GaAs的电子迁移率比硅大约5-10倍，高速CaAsMESFET正被用于高频放大和高速数字逻辑电路中，其互导gm可达100mS，甚至更高。4.由于FET具有输入阻抗高、噪声低(如JFET)等一系856.MOS器件主要用于制成集成电路。由于微电子工艺水平的不断提高，在大规模和超大规模模拟和数字集成电路中应用极为广泛，同时在集成运算放大器和其他模拟集成电路中也得到了迅速的发展，其中BiCMOS集成电路更具有特色，因此，MOS器件的广泛应用必须引起读者的高度重视。6.MOS器件主要用于制成集成电路。由于微电子工艺水平的86作业：5.2.3;5.2.6;5.3.7;5.5.1;5.5.4;作业：5.2.3;5.2.6;5.3.7;5.5.1;87场效应管放大电路一章习题选讲一般的问题分析：1，直流偏置电路由于FET是电压控制器件，要求建立合适的直流偏置电压VGS。采用的方法主要有自偏压和分压式自偏压，前者适用于耗尽型FET，后者适用于各种类型的FET，应用较广。2．静态分析和双极性三极管一样，对场效应管放大电路的静态分析也可以采用图解法或解析法，图解法的步骤与双极型三极管放大电路的图解法相似。注意的是解析法要验证管是否工作在饱和区。

场效应管放大电路一章一般的问题分析：1，直流偏置电路883．动态分析场效应管放大电路中除偏置电路元件及电源外，还有隔直流电容和旁路电容等元件，它们的作用与双极型三极管阻容耦合放大电路中的相同。在正确偏置的基础上，根据动态信号(变化量)的传输方式，场效应管放大电路也有三种基本组态，即共源极、共漏极和共栅极电路。对场效应管动态工作情况的分析也可采用图解法或微变等效电路法。对于每一种接法的电路，求解场效应管放大电路的性能指标的方法均与双极型三极管放大电路相似。3．动态分析89场效应管放大电路的静态分析场效应管是电压控制器件，它没有偏流，关键是建立适当的栅源偏压UGS。1.自偏压电路分析结型场效应管常用的自偏压电路如图5.22所示。在漏极电源作用下这种电路不宜用增强型MOS管，因为静态时该电路不能使管子开启（即ID=0）。场效应管放大电路的静态分析这种电路90图5.22自偏压电路图

图5.22自偏压91图5.23分压式偏置电路

式中UG为栅极电位，对N沟道耗尽型管，UGS＜0，所以，IDRS>UG；对N沟道增强型管，UGS>0，所以IDRS<UG。2.分压式自偏压电路图5.23分压式偏置电路式中UG为栅极电92模电第五章场效应管课件93模电第五章场效应管课件94模电第五章场效应管课件95使漏源电压为负使漏源电压为负96关键是记住关键是记住97模电第五章场效应管课件98模电第五章场效应管课件99其余指标求解与上例同其余指标求解与上例同1005．3．4试在具有四象限的直角坐标上分别画出各种类型FET(包括N沟道、P沟道MOS增强型和耗尽型，JFETP沟道、N沟道耗尽型）转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。解：各类场效应管转移特性的示意图如图解5.3.4所示：、

5．3．4试在具有四象限的直角坐标