場效應(yīng)三極管及其應(yīng)用

場效應(yīng)三極管及其應(yīng)用第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應(yīng)管與晶體管不同，它是多子導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOS場效應(yīng)管有兩種:N溝道P溝道耗盡型增強(qiáng)型耗盡型增強(qiáng)型第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

MOS絕緣柵場效應(yīng)管（N溝道）（1）結(jié)構(gòu)PNNGSDP型基底兩個N區(qū)SiO2絕緣層金屬鋁N導(dǎo)電溝道未預(yù)留N溝道增強(qiáng)型預(yù)留N溝道耗盡型第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月PNNGSDN溝道增強(qiáng)型（2）符號N溝道耗盡型GSD柵極漏極源極GSD第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月N溝道MOS管的特性曲線IDmAVUDSUGS實驗線路(共源極接法)GSDRDPNNGSD第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月NMOS場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道耗盡型（UGS=0時，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夾斷電壓UGS有正有負(fù)N溝道增強(qiáng)型（UGS=0時，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）開啟電壓UGS全正第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月UGS=3VUDS（V）ID（mA）01324UGS=4VUGS=5VUGS=2VUGS=1V開啟電壓UGS（th）=1V固定一個UDS，畫出ID和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線增強(qiáng)型NMOS場效應(yīng)管輸出特性曲線第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月增強(qiáng)型NMOS場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道增強(qiáng)型（UGS=0時，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）開啟電壓UGS全正第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耗盡型NMOS場效應(yīng)管輸出特性曲線UGS=0VUDS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V夾斷電壓UP=-2V固定一個UDS，畫出ID和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耗盡型NMOS場效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道耗盡型（UGS=0時，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夾斷電壓UGS有正有負(fù)第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月跨導(dǎo)gmUGS=0VUDS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V=

ID/

UGS=（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V

UGS

ID夾斷區(qū)可變電阻區(qū)恒流區(qū)第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應(yīng)管的微變等效電路輸入回路：開路輸出回路：交流壓控恒流源，電流GSDGSD+-第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應(yīng)晶體管具有輸入電阻高、噪聲低等優(yōu)點，常用于多級放大電路的輸入級以及要求噪聲低的放大電路。場效應(yīng)管的源極、漏極、柵極相當(dāng)于雙極型晶體管的發(fā)射極、集電極、基極。場效應(yīng)管的共源極放大電路和源極輸出器與雙極型晶體管的共發(fā)射極放大電路和射極輸出器在結(jié)構(gòu)上也相類似。

場效應(yīng)管放大電路第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

場效應(yīng)管放大電路組成原則與分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點，使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)(2).動態(tài):能為交流信號提供通路組成原則靜態(tài)分析：估算法、圖解法。動態(tài)分析：微變等效電路法。分析方法（與雙極型晶體管放大電路一樣）第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月1.自給偏壓式偏置電路場效應(yīng)管放大電路例舉柵源電壓UGS是由場效應(yīng)管自身的電流提供的，故稱自給偏壓。UGS

=–RSIS

=–RSID+UDD

RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS

+_UGST為N溝道耗盡型場效應(yīng)管增強(qiáng)型MOS管因UGS=0時，ID0，故不能采用自給偏壓式電路。第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月+UDD

RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS

+_UGS估算法：UGS

=–RSID將已知的UGS(off)、IDSS代入上兩式，解出UGS、ID;由UDS=

UDD–ID(RD+RS)解出UDS列出靜態(tài)時的關(guān)系式對增強(qiáng)型MOS管構(gòu)成的放大電路需用圖解法來確定靜態(tài)值。第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月+UDD

RSCSC2C1RDRG+T+_+_uiuoIS

+_UGS例：已知UDD=20V、RD=3k、RS=1k、RG=500k、UGS(off)=–4V、IDSS=8mA，確定靜態(tài)工作點。解：用估算法UGS

=–1IDUDS=20

–2（3+1）=12V列出關(guān)系式解出UGS1=

–2V、UGS2=

–8V、ID1=2mA、ID2=8mA因UGS2<UGS(off)故舍去，所求靜態(tài)解為UGS=

–2VID=2mA、第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月2.

分壓式偏置電路(1)

靜態(tài)分析+–+UDD

RSCSC2C1RG1RDRG2RG++–RLuiuo估算法：將已知的UGS(off)、IDSS代入上兩式，解出UGS、ID;由UDS=

UDD–ID(RD+RS)解出UDS列出靜態(tài)時的關(guān)系式流過

RG的電流為零第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)

動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)RG1RDRG2RG+–RL+–SDGT交流通路輸入電阻輸出電阻

RG是為了提高輸入電阻ri而設(shè)置的。第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3.源極輸出器+UDD

RSC2C1RG1RG2RG+–RLuiuo+–+RG1RSRG2RG+–RL+–SDGT+–交流通路電壓放大倍數(shù)特點與晶體管的射極輸出器一樣第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)場效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū)時，漏源電阻：場效應(yīng)管可看作由柵源電壓控制的可變電阻。UDS－1V－1.5VUGS=－0.5V0ID/mA16201248121648－2V－2.5V|UGS

|愈大，

RDS愈大。