场效应管及其基本放大电路83734.ppt

模拟电子技术基础Fundamentals of Analog Electronic 第五章 场效应管及其放大电路 第五章 场效应管及其放大电路 §5.1 场效应管 一、结型场效应管（以N沟道为例） 2. 工作原理 （1）栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 （2）漏-源电压对漏极电流的影响 3. 特性 （2）输出特性 二、绝缘栅型场效应管 增强型MOS管uDS对iD的影响 3. MOS管的特性 3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性 讨论一：利用图示场效应管组成原理性共源放大电路。 讨论二：如何利用Multisim测试场效应管的输出特性 §5.2 场效应管基本放大电路 一、场效应管静态工作点的设置方法 2. 自给偏压电路 3. 分压式偏置电路 二、场效应管放大电路的动态分析 2. 基本共源放大电路的动态分析 3. 基本共漏放大电路的动态分析 基本共漏放大电路输出电阻的分析 §5.1 场效应管 §5.2 场效应管基本放大电路 一、结型场效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。 符号 结构示意图 栅极 漏极 源极 导电沟道 单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 1. 结构 沟道最宽 沟道变窄 沟道消失称为夹断 UGS（off） uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGD＝UGS（off） VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。 场效应管工作在恒流区的条件是什么？ uGDUGS（off） uGDUGS（off） 夹断电压 漏极饱和电流 场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off） （1）转移特性 g-s电压 控制d-s的 等效电阻 预夹断轨迹，uGD＝UGS（off） 可变电阻区 恒 流 区 iD几乎仅决定于uGS 击 穿 区 夹断区（截止区） 夹断电压 IDSS ΔiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。 低频跨导： uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。 SiO2绝缘层 衬底 耗尽层 空穴 高掺杂 反型层 1. 增强型管 大到一定值才开启 用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？ iD随uDS的增大而增大，可变电阻区 uGD＝UGS（th）,预夹断 iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区 刚出现夹断 uGS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻 1)增强型MOS管 2)耗尽型MOS管 开启电压 夹断电压 问题：uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 只有uGS＞0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 只有uGS＜0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 从输出特性曲线说明场效应管的哪些特点？ 一、场效应管静态工作点的设置方法 二、场效应管放大电路的动态分析 三、场效应管放大电路的频率响应 根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的电源 1. 基本共源放大电路 由正电源获得负偏压 称为自给偏压 即典型的Q点稳定电路 近似分析时可认为其为无穷大！ 根据iD的表达式或转移特性可求得gm。 与晶体管的h参数等效模型类比： 1. 场效应管的交流等效模型 若Rd=3kΩ， Rg=1MΩ， gm=2mS，则 与共射电路比较。 若Rs=3kΩ，gm=2mS，则 若Rs=3kΩ，gm=2mS，则Ro=?