晶体管及小信号放大器-5.ppt

二 分压式偏置电路 * * 第四章 晶体管及其小信号放大 －场效应管放大电路 电子电路基础 §4 场效应晶体管及场效应管放大电路 §4.1 场效应晶体管(FET) 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) 一、结构 § 4.1.1 结型场效应管 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 1 UGS0, UDS=0V PN结反偏，|UGS|越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄。 二、工作原理（以N沟道为例） ID |UGS|越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。 但当|UGS|较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。 N G S D UGS P P UGS达到一定值时（夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使UDS ? 0V，漏极电流ID=0A。 ID 2 UGS=0, UDS0V ID 越靠近漏极，PN结反压越大, 耗尽层越宽，导电沟道越窄 沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。 当 UDS=| Vp |, 发生预夹断, ID= IDss UDS增大则被夹断区向下延伸。此时，电流ID由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随UDS的增加而增加，呈恒流特性。 ID 3 UGS0, UDS0V ID UGD= UGS- UDS=UP 时发生预夹断 三、特性曲线和电流方程 2. 转移特性 VP 1. 输出特性 结型场效应管的缺点： 1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在某些场合仍嫌不够高。 3. 栅源极间的PN结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。 绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。 2. 在高温下，PN结的反向电流增大，栅源极间的电阻会显著下降。 绝缘栅型场效应三极MOSFET( Metal Oxide Semiconductor FET)。分为 增强型 ? N沟道、P沟道 耗尽型 ? N沟道、P沟道 § 4.1.2 绝缘栅场效应管（MOS) 一 N沟道增强型MOSFET 1 结构 2 工作原理 (1) VGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的 二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。 (2) VGS VGS（th)0时，形成导电沟道 反型层 (3) VGS VGS（th)0时， VDS0 VDS=VDG＋VGS =－VGD＋VGS VGD=VGS－VDS ＝ VGS（th)时发生预夹断 3 N沟道增强型MOS管的特性曲线 转移特性曲线 ID=f(VGS)?VDS=const 输出特性曲线 ID=f(VDS)?VGS=const 二 N沟道耗尽型MOSFET (a) 结构示意图 (b) 转移特性曲线 输出特性曲线 ID U DS 0 UGS=0 UGS0 UGS0 P沟道MOSFET P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。 2.2.5 双极型和场效应型三极管的比较 双极型三极管 场效应三极管 结构 NPN型 结型耗尽型 N沟道 P沟道 PNP型 绝缘栅增强型 N沟道 P沟道 绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道 C与E一般不可倒置使用 D与S有的型号可倒置使用 载流子 多子扩散少子漂移 多子漂移 输入量 电流输入 电压输入 控制 电流控制电流源CCCS(β) 电压控制电流源VCCS(gm)  § 4.1.4 场效应管的参数和型号 一 场效应管的参数 ① 开启电压