场效晶体管放大电路..ppt

第一节 绝缘栅场效晶体管 一、结构 绝缘栅场效晶体管（MOS管）分为增强型和耗尽型两类，各类又有P沟道和N沟道两种。 二、电压控制原理 在N沟道增强型场效晶体管的漏极d与源极s之间加上工作电压VDS后，管子的输出电流ID就受栅源电压VGS的控制。 ?当栅源之间的电压VGS=0时，由于漏极d与衬底B之间的PN结处于反向偏置，漏源极间无导电沟道，因此漏极电流ID=0，管子处于截止状态。 ?当VGS增加至某个临界电压时，感应电子层将两个分离的N+区接通，形成N型导电沟道，于是产生漏极电流ID，管子开始导通。 ?继续加大VGS，导电沟道就会愈宽，输出电流ID也就愈大。 三、特性曲线 1.转移特性 指漏源电压VDS为确定值时，漏极电流iD与栅源电压vGS之间的关系曲线。 N沟道增强型MOS管转移特性曲线见右图。  ?在vGS=0时，iD=0； ?当vGSVGS（th）时，iD随vGS的增大而增大。 2.输出特性曲线 指栅源电压VGS为确定值时，漏极电流iD与漏源电压vDS的关系曲线。按场晶体管的工作情况可将输出特性分为三个区域。  四、增强型与耗尽型效晶体管的主要差异 N沟道耗尽型场效晶体管的结构与增强型场效晶体管相比，其不同点仅在于:在二氧化硅绝缘层中渗人大量的正离子，产生足够的内电场使P型硅衬底的表面感应出很多负电荷，导致漏极与源极之间形成N型原导电沟道，如下图所示。 耗尽型MOS管不论栅源电压是正、负或零值都能控制漏极电流ID，这是与增强型MOS管不同的一个重要特点。 (a)结构 (b)电路图形符号 （c）转移特性曲线 （d）输出特性曲线 N沟道耗尽型绝缘栅场效晶体管 五、主要参数 ?开启电压VGS(th) 指VDS为定值时，使增强型绝缘栅场效应管开始导通的栅源电压。 ?夹断电压VGS(off) 指VDS为定值时，使耗尽型绝缘栅场效应管处于刚开始截止的栅源电压，N沟道管子的VGS(off)为负值，属耗尽型场效应管的参数。 ?低频跨导gm 指VDS为定值时，栅源输入信号vgs与由它引起的漏极电流id之比，这是表征栅源电压vgs对漏极电流id控制作用大小的重要参数。 ?最高工作频率fM 它是保证管子正常工作的频率最高限额。场效应管三个电极间存在极间电容，极间电容小的管子最高工作频率高，工作速度快。 第二节 结型场效晶体管 一、电路图形符号和分类 结型场效晶体管的结构示意图和符号如下图所示，3个电极是漏极d、源极s和栅极g。 结型场效晶体管可分为P沟道和N沟道两种，电路符号是以栅极的箭头指向来区别。 二、特性曲线 1.转移特性曲线 转移特性曲线位于纵轴的左侧说明栅源极之间加的是负电压，即vGS≤0，这是N沟道结型场效晶体管正常工作的需要。vGS由零向负值方向逐渐变化，则管子导电沟道电阻加大，iD将逐渐减小。当vGS到达夹断电压VGS（th）时，iD=0，管子截止。 2.输出特性曲线 结型场效晶体管的输出特性曲线与三极管相似，不同之处在于：三极管是不同IB的曲线簇，而结型场效晶体管是不同的VGS的曲线簇。 N沟道结型场效晶体管转移特性曲线 N沟道结型场效晶体管输出特性曲线 第三节 场效应管放大电路 2.自偏压放大电路 对于耗尽型绝缘栅场效应管通常应用在VGS0的放大区域，可采用自偏压共源放大电路。 自偏压放大电路只有下偏置电阻，在场效应管的源极串入源极电阻RS，源极电流IS流过RS形成ISRS压降，该电压降为栅源极间提供负栅压VGS= - ISRS，使管子工作于放大状态。 二、静态工作点的估算 ?栅极电压 ?漏极电流 ?漏源电压 本 章 小 结  1.场效晶体管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两大类，每类又有P沟道、N沟道两种。绝缘栅场效晶体管还有增强型和耗尽型两种。 2.场效晶体管利用栅源电压vGS的电场效应控制导电沟道的宽窄，改变沟道电阻而达到控制漏极电流iD的目的。场效晶体管的基本特性主要由转移特性和输出特性来描述，跨导是表征