第3章、低频率放大器课件.pptVIP

3.1 结型场效应管 3.2 绝缘栅场效应管 3.3 各种FET的特性比较及使用注意事项 3.4 场效应管放大电路 本章小结 3.1 结型场效应管 3.1.1 JFET的结构和工作原理 1.结构 结型场效应管按其导电沟道分为N沟道和P沟道 两种。其结构示意图和电路符号如图3.1和图3.2所 示。 2.工作原理 （1）uGS对iD的控制作用 uGS对iD的控制作用如图3.3所示。 （2）uDS对iD的影响 uDS对iD的影响如图3.4所示。 综上分析，可得下述结论： ①JFET栅极、沟道之间的PN结是反向偏置的，其 作用是控制导电沟道的电阻，从而控制漏极电流的大 小。 ②漏源电压的作用是形成漏极电流。 ③施加栅源电压和漏源电压的原则是：必须保证 管内的PN结处于反向偏置。 3.1.2 JFET的特性曲线及参数 1.输出特性 JFET的输出特性如图3.5所示。 图3.5（b）的输出特性可划分为4个区域。 （1）可变电阻区 （2）饱和区或恒流区 （3）击穿区 （4）夹断区：当uGS＜UGS(off)时，iD=0，称为夹 断区，或称为截止区。 实验表明，在UGS(off)≤uGS≤0范围内，即在饱 和区内，iD随uGS增加（负数减少）近似按平方上升， 因而有 (当 时) （4）最大漏源电压U(BR)DS （5）最大栅源电压U(BR)GS （6）直流输入电阻RGS （7）输出电阻rd | =常数 （3.3） （8）最大耗散功率PDM 3.1 思考题 N沟道结型场效应管栅源之间能否加正偏电压？为什么？ 3.2 绝缘栅场效应管 3.2.1 N沟道增强型MOSFET 1.结构及符号 N沟道增强型MOSFET的结构和代表符号如图 3.7（a）、（b）所示。 P沟道MOSFET的代表符号如图3.7(c)所示。 当uGS=0时，漏极和源极之间形成两个反向连接 的PN结，其中一个PN结是反偏的，故漏极电流为零。 当uGS0时，会产生一个垂直于P型衬底的电场， 这个电场将P区中的自由电子吸引到衬底表面，同时 排斥衬底表面的空穴。uGS越大，吸引到P衬底表面层 的电子越多，当uGS达到一定值时，这些电子在栅极 附近的P型半导体表面形成一个N型薄层，构成了漏 极和源极之间的N型导电沟道。 若在漏源之间加上电压uDS，就会产生漏极电流 iD。 将形成导电沟道时所需最小的栅、源电压称为 开启电压，用“UGS(th)”表示。改变栅、源电压就可 以改变沟道的宽度，也就可以有效的控制漏极电流 iD。 3.特性曲线 N沟道增强型MOSFET的输出特性及转移特性如图 3.9所示。 4.参数 MOSFET的参数与JFET基本相同。需要注意的是， 在增强型管子中不用夹断电压UGS(off)，而用开启电压 UGS(th)表征管子的特性。 3.2.2　N沟道耗尽型MOSFET 耗尽型场效应管的结构与代表符号如图3.10所 示。 反偏电压uGS增大，沟道中感应的负电荷进一步 减少。 当反偏电压增大到某一值时，沟道被夹断，使 iD=0，此时的uGS称为夹断电压，用UGS（off）表示。 N沟道耗尽型场效应管的特性曲线如图3.11所 示。 由图（a）可以看出，耗尽型MOS管的uGS不论是 正是负或零都可以控制iD。 在uGS≥ UGS（off）时，iD与uGS的关系可用下式表 示： 3.2 思考题 绝缘栅型场效应管有哪几类？其逻辑符号有什么区别？ 各类绝缘栅型场效应管在正常工作时，应如何施加电压？ 表 3.1　各种场效应管的特性比较 3.3.2 使用注意事项及检测方法 1.注意事项 （1）