N沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道耗尽型FET场.PPT

* 4.1 结型场效应管 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 4.4 场效应管放大电路 4.5 各种放大器件电路性能比较 *4.2 砷化镓金属-半导体场效应管 N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 分类： 4.1 结型场效应管 ? 结构 ? 工作原理 ? 输出特性 ? 转移特性 ? 主要参数 4.1.1 JFET的结构和工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 4.1.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构 源极，用S或s表示 N型导电沟道 漏极，用D或d表示 P型区 P型区 栅极，用G或g表示 栅极，用G或g表示 符号 符号 4.1.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构 2. 工作原理 ① VGS对沟道的控制作用 当VGS＜0时 （以N沟道JFET为例） 当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) ）。 对于N沟道的JFET，VP 0。 PN结反偏 耗尽层加厚 沟道变窄。 ? ? VGS继续减小，沟道继续变窄 2. 工作原理 （以N沟道JFET为例） ② VDS对沟道的控制作用 当VGS=0时， VDS? ? ID ? G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。 此时VDS ? 夹断区延长 ? 沟道电阻? ? ID基本不变 ? 2. 工作原理 （以N沟道JFET为例） ③ VGS和VDS同时作用时 当VP VGS0 时， 导电沟道更容易夹断， 对于同样的VDS ， ID的值比VGS=0时的值要小。 在预夹断处 VGD=VGS-VDS =VP 综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG?0，输入电阻很高。 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 2. 转移特性 VP 1. 输出特性 ① 夹断电压VP (或VGS(off))： ② 饱和漏极电流IDSS： ③ 低频跨导gm： 或 3. 主要参数 漏极电流约为零时的VGS值 。 VGS=0时对应的漏极电流。 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)。 ④ 输出电阻rd： 3. 主要参数 ⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。 ⑧ 最大漏极功耗PDM ⑥ 最大漏源电压V(BR)DS ⑦ 最大栅源电压V(BR)GS {end} 4.4 场效应管放大电路 ? 直流偏置电路 ? 静态工作点 ? FET小信号模型 ? 动态指标分析 ? 三种基本放大电路的性能比较 4.4.1 FET的直流偏置及静态分析 4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法 1. 直流偏置电路 4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析 （1）自偏压电路 （2）分压式自偏压电路 vGS vGS vGS vGS vGS vGS = - iDR 2. 静态工作点 Q点： VGS 、 ID 、 VDS vGS = VDS = 已知VP ，由 VDD - ID (Rd + R ) - iDR 可解出Q点的VGS 、 ID 、 VDS 4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法 1. FET小信号模型 （1）低频模型 （2）高频模型 2. 动态指标分析 （1）中频小信号模型 2. 动态指标分析 （2）中频电压增益 （3）输入电阻 （4）输出电阻 忽略 rD 由输入输出回路得 则 通常 则 例4.4.2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。 （2）中频电压增益 （3）输入电阻 得 解： （1）中频小信号模型 由 例题 （4）输出电阻 所以 由图有 例题