模电课件 第四章 FET.pptVIP

第四章 单极型场效应管及其放大电路 4. 场效应管放大电路 引言 基本概念 FET分类 结型场效应管 JFET结构与符号 JFET结构（P沟道） 工作原理（1、2） 工作原理（3） JFET特性曲线 JFET输出特性上的工作区域 JFET转移特性曲线 金属-氧化物-半导体场效应管 MOSFET结构与符号（N沟道增强型） MOSFET结构与符号（P沟道增强） MOSFET特性曲线1 MOSFET（耗尽型）结构与符号 （MOSFET）使用注意 场效应管放大电路 直流偏置 小结 作业 主要内容 介绍结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOSFET）的工作原理、特性曲线。 §4.1JFET §4.3MOSFET 介绍各种场效应管放大电路。 §4.4 介绍场效应管放大电路的分析方法 静态分析和动态分析；其分析方法与三极管放大电路相同， 估算法、图解法和小信号模型法。 §4.4 最后对各种放大电路进行比较。 本章要求 了解FET的工作原理，熟悉其特性曲线 掌握Q点、AV、Ri、Ro计算 掌握基本概念 沟道，夹断，预夹断，自偏压，增强，耗尽等等。 输出特性： 10 20 2 4 0 6 可变电阻区 放大（饱和）区 截止区 击穿区 MOSFET特性曲线2 (1) 可变电阻区 a. vDS较小，沟道尚未夹断 b. vDS ＜ vGS- |VT| c.管子相当于受vGS控制的压控电阻 输出特性 2 4 0 6 10 20 可变电阻区 MOSFET特性曲线 (2) 放大区(饱和区、恒流区) a. 沟道预夹断 c. iD几乎与vDS无关 d. iD只受vGS的控制 b. vDS vGS- |VT| 2 4 0 6 10 20 放大区 输出特性 MOSFET特性曲线 a. vGS＜VT (3) 截止区 b.沟道完全夹断 c. iD=0 2 4 0 6 10 20 输出特性 截止区 MOSFET特性曲线 0 2 4 0 6 10 20 转移特性曲线 输出特性曲线 MOSFET特性曲线 s g d N+ N+ SiO2 Al b 耗尽层 （导电沟道） 反型层 P N沟道耗尽型MOFETS符号 P沟道耗尽型MOSFET符号 g s d g s d 1．JFET栅源电压vGS的极性不能接反，JFET可开路保存。 3. MOSFET的栅极是绝缘的，感应电荷不易泄放，而且绝缘层很薄，极易击穿。所以栅极不能开路，存放时应将各电极短路。焊接时，电烙铁必须可靠接地，或者断电利用烙铁余热焊接，并注意对交流电场的屏蔽。 2．从MOSFET的结构上看，其源极和漏极是对称的，因此可以互换。当MOSFET的衬底引线单独引出时，应将其接到电路中的电位最低点（对N沟道MOS管而言）或电位最高点（对P沟道MOS管而言），以保证沟道与衬底间的PN结处于反向偏置，使衬底与沟道及各电极隔离。 增强型与耗尽型管子的区别： 耗尽型： 增强型： 当 时， 当 时， 绝缘栅型场效应管（MOSFET） 小结： 一、常见组态：共源、共漏、共栅（用的很少） 二、直流偏置 三、分析方法 四、分析举例 估算法 图解法（略） 小信号模型分析法 场效应管放大电路：电压控制型器件，放大作用以跨导gm来体现 三极管放大电路：电流控制型器件，放大作用以电流放大倍数来体现 自偏压电路 直流偏置电路 固定偏压电路 分压器式自偏压电路 一、自偏压电路 二、分压器式自偏压电路 + _ + _ _ + _ + + _ + _ _ + _ + 自偏压原理： 场效应管的小信号模型 小信号前提下，可以用直线来逼近FET的特性曲线。用直线来代替，即将非线性元件线性化、非线性电路线性化。 + + – – + – + – 小信号模型 + – + – 场效应管放大电路的动态分析 例一 共源极放大电路 小信号等效电路 + _ + _ _ + _ + _ + + – _ + 小信号模型 + _ + _ _ + _ + 场效应管放大电路的动态分析 例二 _ + + – _ + _ + + – _ + a. 求电压放大倍数 场效应管放大电路的动态分析 b. 求输入电阻： c. 求输出电阻： _ + + – 2) 共漏极放大电路 小信号模型 _ + _ + _ + + – _ + 场效应管放大电路的动态分析 2) 共漏极放大电路 小信号模型 _ + + – _ + a. 求电压放大倍数 场效应管放大电路的动态分析 b. 求输入电阻 _ + + – _ + c. 求输入电阻 4.4.1、4.4.2 5.2.9 5.3.5 5.3.6 5.5.4 电流控制器件（基极电流控制晶体管导电能力） 由于N区掺杂浓度小于P+区，因此，耗尽层将主要向N沟道中扩展，使沟道变窄，沟道电