模拟电子技术-第3章-场效应管及其基本电路.ppt

模拟电子技术 BJT与FET之比较 1.电路结构 2.工作原理 3.伏安特性 4.状态判断 5.放大状态下直流、交流等效模型 3. 输出电阻Ro U o R L R S S D I d g m U gs + _ U i G R G 3 R G 2 R G 1 + _ I o U o R S S D I d g m U gs G + _ I o 图3.3.5计算共漏电路输出电阻Ro的等效电路 R o R o I o 表 3.3.1 场效应管三种组态放大电路性能比较 作 业 3.1 3.5 3.3 3.12 好 差 抗干扰能力 好 不好 辐射光照温度特性 D－S 可置换 C－E不可置换 使用 简单，易集成 复杂 工艺 gm(小) ? (大) 放大能力 108～1012 102～103 输入阻抗 压控 流控 工作控制方式 多子（单极型） 多子、少子（双极型） 导电机构 FET BJT BJT与FET的对比 使用FET的几点注意事项 保存 测量 焊接 JFET用万用表测试要小心谨慎。 电烙铁要有中线。 MOSFET一般不可测。 各电极焊接顺序为：S→D→G。 断电焊接。 注意将几个管脚短路（用金属丝捆绑）。 二、N沟道耗尽型 MOSFET(Depletion NMOSFET) UGS=0，导电沟道已形成 B N ＋ 导电沟道（反型层） P 型衬底 N ＋ 图3.1.10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号(a)转移特性；(b)输出特性；(c)电路符号 ( c ) D G S B 图3.1.10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号(a)转移特性；(b)输出特性；(c)电路符号 3.1.3 场效应管的参数 一、直流参数 1.饱和漏极电流IDSS： 2.夹断电压UGSoff：当栅源电压uGS=UGSoff时，iD=0。 对应uGS=0时的漏极电流。 3.开启电压UGSth。 4.输入电阻RGS JFET，RGS在108~1012Ω之间; MOSFET，RGS在1010~1015Ω之间。 通常认为RGS →∞。 二、极限参数 (1)栅源击穿电压U(BR)GSO。 (2)漏源击穿电压U(BR)DSO。 (3)最大功耗PDM：PDM=ID·UDS 三、交流参数 1.跨导gm 对JFET和DMOSFET 那么 对EMOSFET 那么 2.输出电阻rds 恒流区的rds可以用下式计算 UA为厄尔利电压。 D G S D G S N 沟道 P 沟道 JFET 一、各种场效应管的符号对比 3.2.1 场效应管工作状态分析 3.2 场效应管工作状态分析及其偏置电路 D S G B D S G B D S G B D S G B N 沟道 P 沟道 增强型 N 沟道 P 沟道 耗尽型 MOSFET JFET：利用栅源电压（ 输入电压）对耗尽层厚度的控制来改变导电沟道的宽度，从而实现对漏极电流（输出电流）的控制。 MOSFET：利用栅源电压（ 输入电压）对半导体表面感生电荷量的控制来改变导电沟道的宽度，从而实现对漏极电流（输出电流）的控制。 FET 输入电压 输出电流 G S S D uGS iD 二、各种场效应管的特性对比 i D u G S U G S off 0 I DSS I DSS U G S th 结型P沟 耗尽型 P沟 增强型 P沟 MOS 耗尽型 N沟 增强型 N沟 MOS 结型 N沟 N沟道： P沟道： 图3.2.1 (a)各种场效应管的转移特性对比 N沟道： P沟道： u D S i D 0 线性可变电阻区 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 -1 -2 -3 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 结型 P沟 耗尽型 MOS P沟 -3 -4 -5 -6 0 -1 -2 0 1 2 3 -1 -2 -3 3 4 5 6 7 8 9 结型 N沟 耗尽型 增强型 MOS N沟 U GS / V 增强型 U GS / V 图3.2.1(b)各种场效应管的输出特性对比 N-FET P-FET PNP-BJT NPN-BJT 截止 饱和/可变电阻 放大 三、BJT与FET工作状态的对比 四、场效应管工作状态的判断方法 1.假设处于截止状态 2.假设处于放大状态 或 或 指导思想：假设处于某一状态，然后用计算结果验证假设是否成立。 R D 10V R G V U DD 3.3k 100k -2V U GG 例 3.2.1 判断图3.2.2所示的场效应管电路，管子的IDSS=3mA,UGSoff=-5V，管子工作在什么区间？ 图 3.2.2 场效应管电路 1.假设处于截止状态 应有 而 2.假设处于放大状态 应有 而 R D 10V R G V U DD 3.3k 100k -2V U GG 满足 故管子工作在放大