ch5 场效应管及其基本放大电路.ppt

多媒体技术与应用 第1章 计算机基础知识 《计算机基础》 第三章 图形与图像处理 5.1 场效应管 5.1.1 结型场效应管 1. 结型场效应管的结构（以N沟为例）： 5.1.1 结型场效应管 (1) 栅源电压对沟道的控制作用 5.1.1 结型场效应管 (2) 漏源电压对沟道的控制作用 5.1.1 结型场效应管 5.1.1 结型场效应管 5.1.1 结型场效应管 5.1.1 结型场效应管 5.1.1 结型场效应管 小结 无栅流。根据结型场效应三极管的结构，只能工作在反偏的条件下，对于N沟道结型场效应三极管只能工作在负栅压区，P沟道的只能工作在正栅压区，否则将会出现栅流 多数载流子漂移导电 描述放大作用gm，用转移特性描述 输出特性类似，命名不同。饱和区漏极电流取决于栅压 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.2 绝缘栅型场效应管 当uGS＞0V时→纵向电场 →将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.2 绝缘栅型场效应管 当UDS为0或较小时，相当UGD＞UGS(th)，沟道分布如图 所示。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.2 绝缘栅型场效应管 当UDS增加到UGD?UGS(th)时，沟道如图 所示。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 当UGS＞UGS(th)，且固定为某一值时，UDS对ID的影响，即iD=f(uDS)?UGS=const这一关系曲线如图所示。这一曲线称为漏极输出特性曲线。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 转移特性曲线： iD=f(uGS)?uDS=const 5.1.2 绝缘栅型场效应管 小结 MOS管任何偏置情况下没有栅流。 增强型MOS管多了开启电压UGS(th)和IDO的概念，没有了 夹断电压UGS(off)和IDSS －－－其他和结型FET一样 5.1.2 绝缘栅型场效应管 特点： 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。 当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.2 绝缘栅型场效应管 5.1.3 场效应管的主要参数 (1) 开启电压UGS(TH)(UT) UGS(TH)是MOS增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值, 场效应管不能导通。 5.1.4 场效应管与晶体管的比较 应用举例 例1、已知某管子的输出特性曲线如图所示。试分析该管是什么类型的场效应管（结型、绝缘栅型、N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）。 应用举例 例2、电路如图所示，其中管子T的输出特性曲线如图所示。试分析 uI为 0V、8 V和 10 V三种情况下uO分别为多少伏。 应用举例 解：⑴、当 uGS＝ uI= 0V时，管子处于夹断状态，因而 iD= 0。所以 uO=uDS=VDD-iDRD=VDD=15V。 应用举例 ⑶、 当uGS= uI=10 V时，若认为管子工作在恒流区，则 iD约为 2.2 mA，因而uO＝15－2.2?5=4 V。但是，uGS＝10 V时的预夹断电压为 uDS= uGS—U GS(th)=10－ 4= 6 V d- s之间的实际电压小于 d- s在 uGS＝ 10 V时的预夹断电压，说明管子已不工作在恒流区，而是工作在可变电阻区。 应用举例 从输出特性曲线可得 uGS= 10 V时 d~s间的等效电阻为(取可变电阻区曲线上的一点）： 5.2 场效应管基本放大电路 场效应管的源极、栅极和漏极分别对应于晶体管的射极、基极和集电极。与晶体管的共射、共基和共集三种组态相对应，场效应管也有共源、共栅和共漏三种组态。 5.2.1 静态工作点的设置 5.2.1 静态工作点的设置 5.2.1 静态工作点的设置 例5.2.2、电路如图。已知UGS(th)=2V，IDO=2mA，VDD=15V，RG1=150K?， RG2=300K?， RG=2M?， RD=5K?， RS=500?， RL=5k?，试计算：1、静态工作点Q；2、输入电阻Ri和输出电阻RO；3、电压放大倍数 。 5.2.1 静态工作点的设置 解： 1、计算静态工作点Q 5.2.1 静态工作点的设置 5.2.1 静态工作点的设置 5.2.2 场效应管交流等效模