《电子技术基础与技能》 课件 3-3 MOS场效晶体管放大器.pptx

电子技术基础与技能3.3MOS场效晶体管放大器

教学活动1：认知MOS场效晶体管的开关作用【MOS场效晶体管的开关作用的验证】（1）按图3--3-1所示连接电路，输入直流电压UI=12V；（2）调节电位器于最小值（最底部），观察发光二极管是否发光；（3）逐步向上调节电位器至最大值（最顶部），观察发光二极管是否发光。3.3MOS场效晶体管放大器图3--3-1MOS场效晶体管演示实验接线图【实验现象】发光二极管随着电位器的调整由暗变亮。【实验结论】发光二极管的导通受UGS电压控制，MOS场效晶体管具有开关作用。

教学活动1：认知MOS场效晶体管的开关作用【MOS场效晶体管的开关作用的验证】参考参数：直流电源：9V电阻：1kΩ、10kΩ电位器：50kΩ二极管：1N4007N沟道增强型MOS场效管3.3MOS场效晶体管放大器主要仪器：直流稳压电源

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器场效晶体管（FieldEffectTransistor，简称FET），是一种利用电场效应来控制电流大小的半导体器件。与三极管相比，场效晶体管不仅具有体积小、质量轻、耗电小、寿命长等特点，而且还有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺简单等一系列优点，尤其适用于大规模和超大规模集成电路。场效晶体管工作时，内部电流的通路称为导电沟道。一只场效晶体管在工作时，其导电沟道中的载流子只有一种，要么是电子（N沟道），要么是空穴（P沟道），所以又将场效晶体管称为单极型器件。这一点与三极管不同，任何一只三极管在工作时都同时有两种载流子导电，所以，三极管又称为双极型器件。场效晶体管与三极管本质上都是控制型器件。但三极管是通过基极电流ib去控制集电极电流ic的，是电流控制型器件；而场效晶体管则是通过栅－源电压ugs去控制漏极电流id的，是电压控制型器件。

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器场效晶体管分为结型场效晶体管（JunctiontypeFieldEffectTransistor）和绝缘栅型场效晶体管两大类。绝缘栅型场效晶体管又称金属-氧化物-半导体场效晶体管（Metal-Oxide-SemiconductortypeFieldEffectTransistor），简称MOS管。图3-3-2所示是几种常见场效晶体管的实物外形。图3-3-2几种常见的场效晶体管的实物外形

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器一、MOS场效晶体管的结构、符号与工作原理MOS场效晶体管分为增强型和耗尽型两类，每类又有N沟道（NMOS）和P沟道（PMOS）两种。1.增强型NMOSFET（1）结构和符号增强型NMOSFET的内部结构示意图及符号如图3-3-3所示。场效晶体管的电极有源极S、栅极G、漏极D及衬底电极B、S、G、D极在电路中的作用，分别类似于三极管的E、B和C极。与S、D及B相连的虚线表示是增强型，衬底电极上的箭头向里表示是N沟道。图3--3-3增强型NMOSFET

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器一、MOS场效晶体管的结构、符号与工作原理1.增强型NMOSFET（2）工作原理增强型NMOSFET的工作原理电路如图3--3-4所示。图3--3-4增强型NMOSFET工作原理电路①当UGS＝0时，无导电沟道，漏、源极之间无电流，ID＝0。②当UGS0且达到某一值（此值称为开启电压UT）时，漏、源极间产生导电沟道，如在漏、源极间加有正向电压UDS，将产生电流ID；如逐渐增大UGS，导电沟道变宽，ID也随之逐渐增大；即UGS的变化控制ID的变化。处于放大状态的增强型NMOSFET，正常工作于UGSUT时。

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器一、MOS场效晶体管的结构、符号与工作原理2.耗尽型NMOSFET（1）结构和符号耗尽型NMOSFET的结构及符号如图3--3-5所示。（2）工作原理耗尽型NMOSFET的工作原理电路如图3--3-6所示。由于其本身已存在导电沟道，故在UDS0时：图3--3-5耗尽型NMOSFET图3--3-6耗尽型NMOSFET工作原理电路

教学活动2：认知MOS场效晶体管的基础知识3.3.1MOS场效晶体管3.3MOS场效晶体管放大器一、MOS场效晶体管的结构、符号与工作原理2.耗尽型NMOSFET（2）工作原理①当UGS＝