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第五章：场效应管放大电路 内容提要 结型场效应管的结构与电路符号 结型场效应管的工作原理(一) 结型场效应管的工作原理(二) 结型场效应管的工作原理(三) 结型场效应管的工作原理(四) 结型场效应管的特性曲线 结型场效应管的主要参数(一) 结型场效应管的主要参数(二) 结型场效应管的主要参数(三) 绝缘栅场效应管的分类方法 增强型管的结构和电路符号 N沟道增强型管的工作原理(一) N沟道增强型管的工作原理(二) N沟道增强型MOS管的特性曲线 N沟道耗尽型管的结构和符号 绝缘栅场效应管的总结 关于偏置电路的主要问题 场效应管偏置变量的选择 场效应管偏置电路的电路形式 场效应管共源放大电路(一) 场效应管共源放大电路(二) 共漏放大电路-源极跟随器 有源负载放大电路(一) 有源负载放大电路(二) 有源负载放大电路(三) 内容提要 场效应管和三极管的主要区别：场效应管依靠多子导电，在管中运动的只有一种载流子 在场效应管中，导电的途径通常称为沟道，场效应管的基本工作原理就是 通过外加电场对沟道的几何形状进行控制，以改变沟道电阻的大小 常用的场效应管包括结型场效应管、绝缘栅型场效应管和金属场效应管，本章主要介绍前两类场效应管的工作原理、特性及其电路，同时采用了与三极管类比的方式 第一节：结型场效应管 栅极、漏极、源极分别对应于三极管的基极、发射极和集电极 输出电流在源极和漏极之间流动 可根据沟道的极性对场效应管做分类 符号上的箭头方向可用来区分沟道 第一节：结型场效应管 以栅极为一方，源极和漏极为另一方，可以构成一个PN结 在工作时，必须令PN结处于反偏状态，当反向电压的大小改变时，耗尽区的几何尺寸发生变化，从而使沟道的几何尺寸发生相反的变化 若以源极电位为参考，则漏极电流的大小将随着沟道电阻而变 分析结型场效应管的工作原理就是分析栅源电压和漏源电压对漏极电流的作用 第一节：结型场效应管 对 的作用 令 当 时，耗尽层很窄，导电沟道很宽 当 反向增大时，耗尽层变宽，导电沟道变窄 当 反向增至某一数值时，耗尽层闭合，导电沟道消失，沟道电阻增至很大 ：夹断电压，即使沟道消失的电压 第一节：结型场效应管 对 的作用(一) 令 当 时，沟道变为楔形 此时漏极电流随着漏源电压的增大而增大，但其增大速度稍慢于漏源电压增大的速度 第一节：结型场效应管` 对 的作用(二) 令 当 时，沟道靠近漏极的一段消失(出现夹断) 当 继续增大时，夹断点将向源极一端移动 此后漏源电压增大时，漏极电流几乎不增大 第一节：结型场效应管` 预夹断轨迹 可变电阻区 恒流(饱和)区 击穿区 夹断区 输出特性曲线 转移特性曲线 输入特性曲线呢？ 第一节：结型场效应管 直流参数 ：栅源极短路时，漏极电流固定为某一值(保证管子工作于恒流区)时的漏极电流 ：夹断电压。在保证管子工作于恒流区时，漏极电流减至某一值所对应的栅源间电压 ：栅源电阻。漏极与源极短接，栅极电压为某一值时，栅极电压与PN结反向饱和电流之比 第一节：结型场效应管 小信号交流参数 ：跨导。当固定漏极电压时，漏极电流的变化与引起这一变化的栅极电压之比，说明了栅极电压对漏极电流的控制能力 ：漏源动态电阻。当栅源电压固定时，漏源电压变化量与相应的漏极电流变化量之比 第一节：结型场效应管 极限参数 ：漏源间击穿电压 ：栅源间击穿电压 ：最大容许漏极功率耗散 第二节：绝缘栅场效应管 根据导电沟道是N型半导体还是P型半导体，绝缘栅场效应管可以分为N型沟道和P型沟道两大类 根据管中是否存在原始的导电沟道，又可分为耗尽型和增强型 若管中有原始的导电沟道，则称为耗尽型 若管中没有原始导电沟道，而必须通过外加一定栅极电压而形成导电沟道，则称为增强型 第二节：绝缘栅场效应管 除栅极、漏极、源极外，还具有衬底 又被称为金属-氧化物-半导体场效应管(MOS) 电路符号中箭头的方向是由P型半导体指向N型半导体 第二节：绝缘栅场效应管 当栅极上的电压为零时，无论漏极和源极之间的电压极性如何，源极和漏极之间的电流总是很小，且几乎不受外加电压的控制 若源极和衬底相连，则源极和漏极不可对调使用 欲使器件按场效应管的方式工作，必须在N型源极和漏极之间形成一个N型导电沟道，并使其形状受栅极电压的控制 第二节：绝缘栅场效应管 耗尽层形成 若 继续增大至开启电压 ，则反型层形成，构成漏源间导电沟道 沟道形成后，若增大漏源间的电压，则沟道和电流的变化趋势与结型管类似 当 时 第二节：绝缘栅场效应管 输出特性曲线中，同样存在可变电阻区、恒流区和夹断区 ： 时的 第二节：绝缘栅场效应管 由于制造工艺的原