场效晶体管及其放大电路.pptVIP

* * §15.9 场效晶体管及其放大电路 普通晶体管是电流控制元件，通过控制基极电流达到控制集电极电流的目的。由于信号源必须提供一定的电流才能工作，因此它的输入电阻较低，仅有102—104?。 场效应管则是电压控制元件，它的输出电流取决于端电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所以它的输入电阻很高，可高达109 — 1014?。 场效应管 结型场效应管 绝缘栅场效应管 G D S N+ N+ P 绝缘栅场效应管的分类 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 源极：S 漏极：D 栅极：G 1、增强型绝缘栅场效应管 G D S 15.9.1 绝缘栅场效晶体管 G D S N+ N+ P UGS N沟道增强型绝缘栅场效应管 导电沟道的形成 G D S N+ N+ P EG N沟道增强型绝缘栅场效应管的导通 ED ID 开启电压UGS（th） 在一定的漏—源电压UDS下，使场效应管由不导通变为导通的临界栅—源电压，称为开启电压。 无沟道 有沟道 UDS=常数 UGS(V) ID (mA) 0 转移特性曲线 漏极特性曲线 (也叫输出特性曲线) N沟道增强型场效应管的特性曲线 UGS=1V 2V 3V 4V ID (mA) UDS(V) 0 （输入电压对输出电流的控制特性） G D S N P+ P+ G D S P沟道增强型绝缘栅场效应管的结构及表示符号： 2、耗尽型绝缘栅场效应管 G D S N+ N+ P N沟道耗尽型绝缘栅管的结构 G D S 对应的符号 增强型绝缘栅场效应管在加电压后才能生成沟道，而耗尽型场效应管是有原始沟道存在的。 若在场效应管加上栅源电压UGS，则原始沟道的大小将受该电压的控制，即漏源之间的导电能力受栅源电压UGS控制。 耗尽型绝缘栅场效应管的特性曲线 转移特性曲线 UGS(V) UDS=常数 ID (mA) 0 IDSS -1 -2 -3 1 2 4 8 12 漏极特性曲线 ID (mA) UDS(V) 0 1 -2 -1 UGS=0V 转移特性方程： 场效应管的主要参数： 开启电压：UGS(th) 夹断电压：UGS(off) 饱和漏源电流：IDSS 跨导：gm gm = 漏源击穿电压：UDS(BR) 栅源击穿电压：UGS(BR) 使用绝缘栅场效应管时，要注意选择适当的参数，不要超极限使用。 特别要注意：在保存及安装时，应使三个电极保持短路；焊接烙铁须接地良好。 双极型晶体管 场效应管 载流子 两种载流子同时参与导电故称为双极型晶体管 只有一种载流子参与导电故称为单极型晶体管 控制方式 电流控制 电压控制 类型 NPN型和PNP型 N沟道和P沟道 放大参数 20-100 gm=1-5mA/V 输入电阻 rce=102-104 ? rds=107-1014 ? 输出电阻 很高 很高 热稳定性 差 好 制造工艺 较复杂 简单、成本低 对应极 基极 发射极 集电极 栅极 源极 漏极 场效应管和双极型晶体管的比较 15.9.2 场效晶体管放大电路 场效晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放大电路。 场效晶体管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、集电极、基极。 场效晶体管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。 场效晶体管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样，包括静态分析和动态分析。 二、场效应管放大电路 1、自给偏压 偏置电路 静态值： RS：源极电阻； CS：源极旁路电容； RG：栅极电阻； RD：漏极电阻； C1、C1 ：耦合电容； ui CS C1 RD + RS RG +UDD C2 + u0 只适用于N沟道耗尽型绝缘栅场效晶体管 2、分压式偏置电路 ui CS C1 RD RG1 + RS RG2 +Ucc C3 + RG 求：静态值、电压放大倍数 载电阻RL=10k?。所用场效应管为N沟道耗尽型，IDSS ，UGS(off)=–4V，gm。 例 已知UDD =20V，RG=10k?，RS=10k?，RG1= 200k?，RG2=51k?，RG=1M? ，输出端接有负 解 由直流偏置电路， 及 ui CS C1 RD RG1 + RS RG2 +Ucc C3 + RG 接有负载电阻RL=10k?。所用场效应管为N沟道耗尽型，IDSS，UGS(off)= – 4V，gm。 例 已知UDD =20V，RG=10k?，RS=10k?，RG1=200k?，RG2=51k?，RG=1M? ，输出端 解之得 2、分压式偏置电路 输入电阻： ui RG u0 RG2 RG1 RL‘ 交流通路 输出电阻： 输出电压： 场效应