电子技术基础(模拟部分)第五章.ppt

5.2.1 MOSFET放大电路 2. 图解分析 由于负载开路，交流负载线与直流负载线相同 5.2.1 MOSFET放大电路 3. 小信号模型分析 （1）模型 静态值 （直流） 动态值 （交流） 非线性失真项 当，vgs 2(VGSQ- VT )时， 5.2.1 MOSFET放大电路 3. 小信号模型分析 （1）模型 ??0时 高频小信号模型 3. 小信号模型分析 解：例5.2.2的直流分析已求得： （2）放大电路分析（例5.2.5） s 3. 小信号模型分析 （2）放大电路分析（例5.2.5） s 3. 小信号模型分析 （2）放大电路分析（例5.2.6） 共漏 3. 小信号模型分析 （2）放大电路分析 5.3 结型场效应管 5.3.1 JFET的结构和工作原理 5.3.2 JFET的特性曲线及参数 5.3.3 JFET放大电路的小信号模型分析法 5.3.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构 N 沟道 JFET P 沟道 JFET 漏极 源极 栅极 结型场效应管结构动画演示 2. 工作原理（以N沟道为例） 正常工作条件（N沟道）： 栅—源之间加负向电压（vGS0），以保证耗尽层承受反向电压。 漏—源之间加正向电压（ vDS0 ）,以形成漏极电流 iD。 场效应管通过栅—源电压vGS和漏—源电压vDS对导电沟道的影响来实现对iD的控制，从而实现其放大（控制）的功能。 5.3.1 JFET的结构和工作原理 s 5.3.1 JFET的结构和工作原理 N g d uGS 工作原理： 当vDS=0（d、s短路）时，vGS对导电沟道的控制作用 P P s vDS=0且vGS=0，耗尽层很窄，导电沟道很宽。 |vGS|增大时，耗尽层加宽，沟道变窄，沟道电阻增大。 |vGS|增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道消失，沟道电阻趋于无穷大，称此时vGS的值为夹断电压UGS(off)。 5.3.1 JFET的结构和工作原理 N g d uGS s uDS 当vGS为某一固定值（VT ~0 ）时，vDS对漏极电流iD的影响。 P P vGS为某一固定值（VT ~0 ），存在由vGS所确定的一定宽度的沟道。若vDS=0，此时由于d—s间电压为零，沟道中的载流子不会产生定向移动，故电流iD=0。 若vDS0，则有电流iD从漏极流向源极，此时沟道中各点与栅极间的电压不等（从源极到漏极逐渐增大），耗尽层宽度不一（沟道上窄下宽，呈楔型）。 N g d uGS s uDS P P 由于栅—漏电压vGD=vGS-vDS，所以的当vDS从零逐渐增大时，vGD逐渐减小，靠近漏极一侧的导电沟道必将随之变窄。但只要栅—漏间不出现夹断区域，沟道电阻仍取决于栅—源电压（vGS），故电流iD将随vDS的变化近似线性变化。 一旦vDS的增大使vGD＝VT，则漏极一边的耗尽层就会出现夹断区，称vGD＝VT为预夹断。 5.3.1 JFET的结构和工作原理 5.3.1 JFET的结构和工作原理 N g d uGS s uDS P P 预夹断后，若vDS继续增大，vGDVT，耗尽层闭合部分将沿沟道方向延伸，夹断区加长。 一方面，自由电子从源极向漏极定向移动所受阻力加大（从夹断区窄缝高速通过），从而导致iD减小； 另一方面，随着vDS的增大，d—s间的电场增强，使iD增大。 二者变化趋势相互抵消，在预夹断后，vDS增大，iD近似不变，即iD仅仅取决于vGS，表现出iD的恒流特性。 当vGDVT 时，vGS对漏极电流iD的控制。 在vGD=vGS-vDSVT，即vDSvGS-VT的情况下，当vDS为一常量时，对应于确定的vGS，就有确定的iD。此时通过改变vGS就可以控制iD的大小，这就是场效应管的控制作用。 场效应管控制作用体现在漏极电流受栅—源电压的控制，故场效应管为电压控制器件，体现其控制作用的参数为gm（低频跨导）。 N g d vGS s vDS P P 结型场效应管工作原理动画演示 5.3.1 JFET的结构和工作原理 小结： 在vGD=vGS - vDSVT的情况下，即当vDSvGS - VT (即g－d间未出现夹断) 时，对应于不同的vGS，d－s间等效为不同阻值的电阻； 当vDS使vGD=VT时，d－s间出现预夹断； 当vDS使vGDVT时，iD几乎仅仅决定于vGS，而与vDS无关。此时可以把iD近似看成vGS控制的电流源。 5.3.1 JFET的结构和工作原理 * */18 * * */33 * * * * * 场效应管 BJT是一种电流控制器件(iB~ iC)，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件。 场效应管（Field Effect Tra