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绝缘栅 增强 型 N 沟 P 沟 绝缘栅耗 尽 型 N 沟 道 P 沟 道 场效应管放大电路 （1）偏置电路及静态分析 分压式自偏压电路 直流通道 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGS= VG－VS= VG－IDR ID= IDSS[1－(VGS /VP)]2 VDS= VDD－ID(R+Rd ) 由此可以解出VGS、ID和VDS。 (1)直流分析 小信号分析法 低频模型 高频模型 (2)交流分析 小信号等效电路 ①电压放大倍数 ②输入电阻 ③输出电阻 第5章 场论和路论的关系 安培(1775－1836) 麦克斯韦 (1831－1879) 引言 一、 欧姆定律 二、 焦耳定律 三、 电阻的计算 四、 电容 五、 电感 六、 基尔霍夫定律和麦克斯韦方程 电路理论 基本物理量：电压 电流 电路参数： 电阻 电感 电容 电磁场理论 基本场量：电场强度 电位移矢量 磁感应强度 磁场强度 媒质参数：电导率 磁导率 介电常数 场论和路论关系：统一、不可分割的。 场论强调普遍性，在电路尺寸远小于工作波长时即准静态情况下，路论是可以由麦克斯韦方程组导出的近似理论。 引言： 一、欧姆定律 ★3. 欧姆定律的微分形式 由此可见，从场论出发，可以导出路论中的欧姆定律表达式。 欧姆定律只是在线性、各向同性媒质的假设下才成立。对于均匀直导线的电阻 它反映电阻两端电压和流经电阻的电流的关系，即 1. 概念 2. 条件 4. 两者之间的关系 电阻率 二、焦耳定律 在一段含有电阻的电路中，计算损耗功率的关系式为： 导电媒质中自由电子在电场力作用下运动，运动过程中电子和结晶点阵不断发生碰撞作用，电子的动能被转化为热能称为功率损耗。 1. 概念 2. 功率损耗的含义 体积元 中全部自由电子的损耗功率为: ★3. 焦耳定律的微分形式 电子电荷 在电场力作用下移动距离 , 则电场力做功为： 相应的功率为： 为电子漂移速度 所得结果和路论中的焦耳定律式一致。这又一次反映了场论和路论的统一关系。 4. 关系 三、电阻的计算 ★ 设和电流线垂直的两个端面为等位面，两端面之间的电压降为： 根据定义可得到两端面间导电媒质的电阻R为： 通过任意横截面S的电流为： 扇形导体 A B C D 又因为： 所以其间电场为： 两弧面之间的电压为： 于是电阻为： （2）两圆弧面为等位面，其中电场沿径向变化，设沿径向流过的电流为 I，则其间任意弧面S上的电流密度为： A B C D 得电场： A B C D 四、电容 1.孤立导体的电容 式中： 为导体所带的电荷量， 为导体的电位。 2. 双导体系统的电容 式中 为带正电导体的电荷量， 为两导体间的电压。 必须求出其间的电场 。 由上式可见： 欲计算两导体间的电容 ， 设两极板间电压为 则： 例2：如图所示，电容器可以用圆柱坐标系表示，一极板位 径向尺寸 ，内部填充介质的介电常数为 求电容。 于 平面，另一极板和 面成 角，电容器高为 ， ， 解 忽略边缘效应，由边界条件判断，则极板间电场 与 有关，与 无关， 的极板处，根据电场边界条件： 在 在极板上总电荷为： 所以电容为： 电磁场与电磁波 第5章 场论和路论的关系 场效应管放大电路 场效应管 结型场效应管 场效应晶体三极管是由一种载流子导电的、用输入电压控制输出电流的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有自由电子导电的N沟道器件和空穴导电的P沟道器件。 按照场效应三极管的结构划分，有结型场效应管和绝缘栅型场效应管两大类。 N 沟道 PN结 N沟道场效应管工作时，在栅极与源极之间加负电压，栅极与沟道之间的PN结为反偏。 在漏极、源极之间加一定正电压，使N沟道中的多数载流子(电子)由源极向漏极漂移，形成iD。iD的大小受VGS的控制。 P沟道场效应管工作时，极性相反，沟道中的多子为空穴。 ①栅源电压VGS对iD的控制作用 当VGS＜0时，PN结反偏，耗尽层变厚，沟道变窄，沟道电阻变大，ID减小； VGS更负，沟道更窄，ID更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断， ID≈0。这时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP。 ②漏源电压VDS对iD的影响 在栅源间加电压VGS＞VP，漏源间加电压VDS。则因漏端耗