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模拟电子技术 图3―19 (b)共漏电路等效电路 + - U o R L R S S D I d g m U gs = g m [ U i - I d ( R S R L )] // 1. 放大倍数Au + - U o R L R S S D I d g m U gs 2.输入电阻 C 2 C 1 R G1 R S U DD R G2 150k 50k 2k + + R L 10k U o R G3 1M + - + - U i g m =2mA/V 图3―20计算共漏电路输出电阻Ro的电路 3. 输出电阻Ro C 2 C 1 R G1 R S U DD R G2 150k 50k 2k + + U o R G3 1M R L 10k + - + - U i g m =2mA/V I o 图3―20计算共漏电路输出电阻Ro的等效电路 作 业 3-1 3-3 3-4 3-5 3-7 3-8 u G S / V 0 - 1 - 2 - 3 1 2 3 4 5 I DSS U GS off i D / mA (a)转移特性曲线 为保证场效应管正常工作,PN结必须加反向偏置电压 图3―3JFET的转移特性曲线和输出特性曲线 i D 0 u D S U GS = 6V 截止区 4 V 3 V 2 V 5 V 可 变 电 阻 区 恒 流 区 区 穿 击 图3―8输出特性 (a)输出特性 (3)恒流区 ·曲线间隔均匀,uGS对iD控制能力强。 ·uDS对iD的控制能力弱,曲线平坦。 预夹断后所对应的区域。 uGSUGSth uGDUGSth(或uDSuGS-UGSth) 三、转移特性 (1)当uGSUGSth时,iD=0。 (2)当uGSUGSth时,iD 0,二者符合平方律关系。 iD≥0 u G S / V 0 3 2 1 1 2 3 4 5 U GS th i D / mA 图3―7 NMOSFET的转移特性曲线 3―2―3 N沟道耗尽型 MOSFET (Depletion NMOSFET) ID0表示uGS=0时所对应的漏极电流。 图 N沟道耗尽型MOS场效应管的沟道形成 B N + 导电沟道(反型层) P 型衬底 N + UGS=0,导电沟道已形成 图3―10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号(a)转移特性;(b)输出特性;(c)表示符号 图3―10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号 (a)转移特性;(b)输出特性;(c)表示符号 ( c ) D G S B 3―2―4各种类型MOS管的符号及特性对比 D G S D G S N 沟道 P 沟道 JFET 图3―11各种场效应管的符号对比 图3―11各种场效应管的符号对比 JFET:利用栅源电压( 输入电压)对耗尽层厚度的控制来改变导电沟道的宽度,从而实现对漏极电流(输出电流)的控制。 MOSFET:利用栅源电压( 输入电压)对半导体表面感生电荷量的控制来改变导电沟道的宽度,从而实现对漏极电流(输出电流)的控制。 FET 输入电压 输出电流 G S S D uGS iD i D u G S U G S off 0 I DSS I D0 U G S th 结型 P 沟 耗尽型 P 沟 增强型 P 沟 MOS 耗尽型 N 沟 增强型 N 沟 MOS 结型 N 沟 图3―12各种场效应管的转移特性和输出特性对比 (a)转移特性 N沟道: P沟道: 图3―12各种场效应管的转移特性和输出特性对比 u D S i D 0 线性可变电阻区 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 -1 -2 -3 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 结型 P 沟 耗尽型 MOS P沟 -3 -4 -5 -6 0 -1 -2 0 1 2 3 -1 -2 -3 3 4 5 6 7 8 9 结型 N 沟 耗尽型 增强型 MOS N沟 U GS / V U GS / V 增强型 (b)输出特性 N沟道: P沟道: 放大 饱和/可变电阻 截止 NPN-BJT PNP-BJT P-FET N-FET BJT与FET工作状态的对比 场效应管工作状态的判断方法 1.先判断是否处于截止状态 2.再判断是否处于放大状态 或 或 指导思想:假设处于某一状态,然后用计算结果验证假设是否成立。 3―3 场效应管的参数和小信号模型 3―3―1 场效应管的主要参数 一、直流参数 1. 结型场效应管和耗尽型MOSFET的主要参数 (1)饱和漏极电流IDSS(ID0): (2)夹断电压UGSoff:当栅源电压uGS=UGSoff时,iD=0。 对应uGS=0时的漏极电流。 2.增强型MOSFET的主要参数 对增强型MOSFET来说,主要参数有开启电压UGSth。 3.输入电阻RGS 对结型场效
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