1.4 场效应管及其基本应用.ppt

场效应管概述 1.4.2 MOS场效应管的结构、工作原理及伏安特性 2. 工作原理 例1.4.1 作业： P87 2.9a b 2.10c d *FET小结 1.4.4 场效应管基本应用电路及其分析 例1.4.2 例1.4.3 1.4 复习要点 作业：P87 2.12 *讨论 讨论小结 讨论小结 续 讨论小结 续 零 零 当场效应管工作于饱和区时，对于耗尽型管有 对于增强型管有 IDO是 uGS = 2UGS(th) 时的 iD 值 基本应用：放大电路、电流源电路、 压控电阻、开关电路 FET 放大电路分析方法：公式法计算 Q点， 小信号模型法动态分析。 场效应管的小信号模型 小信号模型 简化小信号模型 下图中，RG=1MΩ，RS=2kΩ，RD=12kΩ，VDD=20V 。FET的IDSS=4mA，UGS(off)=?4V，求 UGSQ、IDQ 和UDSQ 。 解： 设FET工作在放大状态，则可列出 代入元件参数，求解得两个解为 IDQ=4mA 和IDQ＝1mA 由IDQ=4mA，得UGSQ= ?4mA×2k?= ?8V，其值小于UGS(off) ， 对应的IDQ应为零，可见不合理，应舍弃。方程解应为 IDQ＝1mA UGSQ = ? (1×2)V = ? 2V 例1.4.2 解续： 由电路可得 UDSQ =[20 ? 1×(12+2)]V= 6V 由于 UGSQ ? UGS(off) = ? 2V+4V = 2V 因此假设正确，计算结果有效，故 UGSQ = ? 2V ，IDQ＝1mA ，UDSQ = 6V UDSQ＞ 图示场效应管放大电路中，us =20sinωt mV，场效应管的IDSS=4mA，UGS(off)= ?4V，电容CS对输入交流信号可视为短路，试求交流输出电压uo的表达式。 （1）求 IDQ 、gm 该电路的直流通路及其参数与例2.3.2中相同，故 IDQ＝1mA 由耗尽型场效应管 gm计算公式得 解： 例1.4.3 解续： （2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路 例1.4.3 解续： （3） 求uo uo= ? gm ugs RD = ? gm us RD 1. 了解场效应管的结构，理解其工作原理。 掌握场效应管的符号、伏安特性、工作特点与 主要参数。 3. 理解场效应管放大电路的分析方法。 主要要求： 场效应管的符号、伏安特性、工作电压极性、主 要参数、小信号模型。 重点： 通过多练习，做到能根据转移特性曲线或输出特 性曲线，判断管子类型，确定UGS(th) 、UGS(off) 、 IDSS 等参数。 1.4 复习要点 续 自学： 2.3.5 场效应管伏安特性的Multisim 仿真 知识拓展 　　试比较FET和BJT在正向控制作用、伏安特性、 放大区偏置电压要求、主要参数、基本应用电路、 简化小信号模型、分析方法等方面的异同。 * * * * * §1.4 场效应管 1.4.1 结型场效应管的结构、工作原理及伏安特性 1.4.3 场效应管的主要参数 1.4.4 场效应管基本应用电路及其分析 场效应管概述 1.4.2 MOS场效应管的结构、工作原理及伏安特性 绝缘栅型场效应管 FET (Field Effect Transistor)优点： (2) 噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、工艺简单、 功耗小、宜大规模集成。 (1) 输入阻抗高 (108 ?以上，IGFET 可高达 1015 ?) 类 型 金属－氧化物－半导体型（MOSFET型即 Metal－Oxide－Semiconductor type Field Effect Transistor） 结型 （JFET型即 (Junction Field Effect Transistor) N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 增强型 耗尽型 为何要学场效应管？ NJFET PJFET 一、结构与符号 1.4.1 结型场效应管的结构、工作原理及伏安特性 二、工作原理 为耗尽型FET 栅源电压必须使PN结反偏，以保证输入电阻很高。 三、伏安特性 N 沟道结型FET P 沟道结型FET O