场效应晶体管及其放大电路.pptVIP

（2）工作原理 1）UGS =0时： P 衬底B N+ N+ S G D D与S之间是两个PN结反向串联，无论D与S之间加什么极性的电压， ID =0。 （2）工作原理 P 耗尽层 衬底B N+ N+ S G D 2）UGS 0 UDS =0： 由于绝缘层SiO2的存在，栅极电流为零。栅极金属层将聚集大量正电荷，排斥P型衬底靠近SiO2的空穴，形成耗尽层。 3） UGS继续增加,UDS =0 : P 衬底B N+ N+ S G D 反型层 使导电沟道刚刚形成的栅-源电压称为开启电压UGS(th) 。 （2）工作原理 耗尽层增宽,将衬底的自由电子吸引到耗尽层与绝缘层之间。形成N型薄层，称为反型层。这个反型层就构成了漏源之间的导电沟道。 UGS越大，反型层越厚，导电沟道电阻越小。 将产生一定的漏极电流ID 。沟道中各点对栅极电压不再相等，导电沟道宽度不再相等，沿源-漏方向逐渐变窄。 ID随着的UDS增加而线性增大。 P 衬底B N+ N+ S G D 4） UGS UGS(th) ，UDS 0： （2）工作原理 5）UGS UGS(th) , UGD =UGS(th) ： P 衬底B N+ N+ S G D （2）工作原理 随着UDS的增大， UGD减小，当UDS增大到UGD =UGS(th)时 ，导电沟道在漏极一端产生夹断，称为预夹断。 5）UGS UGS(th) , UGD =UGS(th) ： P 衬底B N+ N+ S G D 若UDS继续增大，夹断区延长。漏电流ID几乎不变化，管子进入恒流区。ID几乎仅仅决定于UGS 。此时可以把ID近似看成UGS控制的电流源。 （2）工作原理 恒流区 击穿区 可变电阻区 （3） 特性曲线 4 3 2 1 0 5 10 15 UGS =5V 6V 4V 3V 2V ID /mA UDS =10V 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) 输出特性 转移特性 UDS / V ID /mA 夹断区 ID和UGS的近似关系： IDO是UGS = 2UGS(th)时的ID。 UDS =10V 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) ID /mA IDO （3） 特性曲线 制造时,在sio2绝缘层中掺入大量的正离子,即使UGS =0，在正离子的作用下，源-漏之间也存在导电沟道。只要加正向UDS ，就会产生ID。 结构示意图 P 源极S 漏极D 栅极G B N+ N+ 正离子 反型层 SiO2 沟道耗尽型MOS管 (1)结构 只有当UGS小于某一值时，才会使导电沟道消失，此时的UGS称为夹断电压UGS(off) 。 d N沟道符号 B s g P沟道符号 d B s g MOS管符号 D B S G N沟道符号 D B S G P沟道符号 耗尽型MOS管符号 增强型MOS管符号 N沟道耗尽型MOS管的特性曲线 （2） 特性曲线 4 3 2 1 0 4 8 12 UGS =1V –2V –3V 输出特性 转移特性 1 2 3 0V –1 0 1 2 –1 –2 –3 UGS / V ?ID ?UGS UGs(off) UDS / V UDS =10V ID /mA ID /mA NMOS耗尽型 PMOS耗尽型 场效应管的符号及特性 NMOS增强型 PMOS增强型 场效应管的符号及特性 P沟道结型 N沟道结型 场效应管的符号及特性 例：测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位及它们的开启电压如表所示。试分析各管的工作状态（截止区、恒流区、可变电阻区）。 管号 UGS(th)/V US/V UG/V UD/V 工作状态 T1 4 -5 1 3 T2 -4 3 3 10 T3 -4 6 0 5 恒流区 截止区 可变电阻区 3.1.3 场效应管的主要参数 1.直流参数 （1）开启电压UGS(th) UDS为固定值能产生漏极电流ID所需的栅-源电压UGS的最小值,它是增强型MOS管的参数。（NMOS管为正，PMOS管为负） （ 2）夹断电压 UGS(off) UDS为固定值使漏极电流近似等于零时所需的栅-源电压。是结型场效应管和耗尽型MOS管的参数（NMOS管为负， PMOS管为正）。 场效应管的特点（与双极型晶体管比较） (1) 场效应管是一种电压控制器件，即通过uGS来控 制iD； 双极型晶体管是一种电流控制器件，即通过iB来控制iC。 (2) 场效应管的输入端电流几乎为零，输入电阻非常 高; 双极型晶体管的发