第6章 放大电路基础-3.ppt

为保证晶体功率管的安全和输出功率的要求，电源及输出功率管参数的选择原则如下： 在栅源间加负电压VGS ，令VDS =0 ①当VGS=0时，为平衡PN结，导电沟道最宽。 （2）漏源电压对沟道的控制作用 （1）输出特性曲线： ID=f（ VDS ）│VGS=常数 场效应管的主要参数 (1) 开启电压VT VT 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。 双极型和场效应型三极管的比较 增强型N沟道MOS管的特性曲线 转移特性曲线 0 ID UGS VT 输出特性曲线 ID U DS 0 UGS0 场效应管的交流小信号模型 其中：rgs是输入电阻，理论值为无穷大。 gmvgs是压控电流源，它体现了输入电压对输出电流的控制作用。称为低频跨导。 rd为输出电阻，类似于双极型晶体管的rce。 rDS = ? UDS / ? ID 很大，可忽略。 压控电流源 S G D id 跨导gm = ? ID / ? UGS 场效应管的微变等效电路 很大， 可忽略。 场效应管的微变等效电路为： G S D uGS iD uDS S G D ugs gmugs uds S G D rDS ugs gmugs uds (1) 静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。 (2) 动态：能为交流信号提供通路。 组成原则： 静态分析： 估算法、图解法。 动态分析： 微变等效电路法。 分析方法： 直流偏置电路：保证管子工作在饱和区，输出信号不失真 场效应管放大电路 自偏压电路 vGS vGS =- iDR 注意：该电路产生负的栅源电压，所以只能用于需要负栅源电压的电路。 计算Q点：VGS 、 ID 、VDS vGS = VDS =VDD- ID (Rd + R ) 已知VP ，由 - iDR 可解出Q点的VGS 、 ID 、 VDS 分压式自偏压电路 VDS =VDD-ID(Rd+R) 可解出Q点的VGS 、 ID 、 VDS 计算Q点： 已知VP ，由 该电路产生的栅源电压可正可负，所以适用于所有的场效应管电路。 场效应管的共源极放大电路 1、静态分析 求：UDS和 ID。 IG=0 UDD=20V uo RS ui CS C2 C1 R1 RD RG R2 RL 150k 50k 1M 10k 10k G D S 10k D1 D2 ui +USC RL T1 T2 T3 C R A Re1 Re2 实用OTL互补输出功放电路 调节R,使静态UA=0.5USC D1 、 D2使b1和b2之间的电位差等于2个二极管正向压降，克服交越失真 Re1 、 Re2：电阻值1~2?，射极负反馈电阻，也起限流保护作用 b1 b2 场效应管与晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。 结型场效应管JFET 绝缘栅型场效应管MOS 场效应管有两种: N沟道 P沟道 耗尽型 增强型 耗尽型 增强型 §6.4 场效应管及其放大电路 Joint-Field-Effect-Transistor Metal-Oxide-Semiconductor N 基底:N型半导体 P P 两边是P区 G(栅极) S源极 D漏极 结构 结型场效应管 导电沟道 drain electrode n.漏极 grid n.栅极 source n.源极 N P P G(栅极) S源极 D漏极 N沟道结型场效应管 D G S P N N G(栅极) S源极 D漏极 P沟道结型场效应管 D G S ②当│VGS│↑时，PN结反偏，形成耗尽层，导电沟道变窄，沟道电阻增大。 夹断电压Up: 使导电沟道完全合拢（消失）所需要的栅源电压VGS。 工作原理（以N沟道为例） ③当│VGS│到一定值时 ，沟道会完全合拢。 （1）栅源电压对沟道的控制作用 ②VDS↑→ID ↑ →靠近漏极处的 耗尽层加宽，沟道变 窄，呈楔形分布。 预夹断前， VDS↑→ID ↑。 预夹断后， VDS↑→ID 几乎不变。 ④VDS再↑， 预夹断点下移。 ①当VDS=0时， ID=0。 在漏源间加电压VDS ，令VGS =0 由于VGS =0，所以导电沟道最宽。 （3）栅源电压VGS和漏源电压VDS共同作用 ③当VDS ↑，使VGD=VG S- VDS=VP时，在靠漏极处夹断——预夹断。 结型场效应三极管的特性曲线 四个区： ①可变电阻区：预夹断前。 ②电流饱和区（恒流区）：