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模拟电路05
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 end 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 # 符号中的箭头方向表示什么? 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。 # 为什么JFET的输入电阻比BJT高得多? 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。 * * * 5.1 金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管 5.3 结型场效应管(JFET) *5.4 砷化镓金属-半导体场效应管 5.5 各种放大器件电路性能比较 5.2 MOSFET放大电路 P沟道 耗尽型 P沟道 P沟道 N沟道 增强型 N沟道 N沟道 (耗尽型) FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 耗尽型:场效应管没有加偏置电压时,就有导电沟道存在 增强型:场效应管没有加偏置电压时,没有导电沟道 场效应管的分类: 5.1 金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管 5.1.1 N沟道增强型MOSFET 5.1.5 MOSFET的主要参数 5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 5.1.3 P沟道MOSFET 5.1.4 沟道长度调制效应 5.1.1 N沟道增强型MOSFET 1. 结构(N沟道) L :沟道长度 W :沟道宽度 tox :绝缘层厚度 通常 W L 5.1.1 N沟道增强型MOSFET 剖面图 1. 结构(N沟道) 符号 5.1.1 N沟道增强型MOSFET 2. 工作原理 (1)vGS对沟道的控制作用 当vGS≤0时 无导电沟道, d、s间加电压时,也无电流产生。 当0vGS VT 时 产生电场,但未形成导电沟道(感生沟道),d、s间加电压后,没有电流产生。 当vGS VT 时 在电场作用下产生导电沟道,d、s间加电压后,将有电流产生。 vGS越大,导电沟道越厚 VT 称为开启电压 2. 工作原理 (2)vDS对沟道的控制作用 ?靠近漏极d处的电位升高 ?电场强度减小 ?沟道变薄 当vGS一定(vGS VT )时, vDS? ?ID? ?沟道电位梯度? 整个沟道呈楔形分布 当vGS一定(vGS VT )时, vDS? ?ID? ?沟道电位梯度? 当vDS增加到使vGD=VT 时,在紧靠漏极处出现预夹断。 2. 工作原理 (2)vDS对沟道的控制作用 在预夹断处:vGD=vGS-vDS =VT 预夹断后,vDS? ?夹断区延长 ?沟道电阻? ?ID基本不变 2. 工作原理 (2)vDS对沟道的控制作用 2. 工作原理 (3) vDS和vGS同时作用时 vDS一定,vGS变化时 给定
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