第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路.ppt_第1頁(yè)
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1、第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路,5.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,5.2 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 5.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路,N溝道,P溝道,增強(qiáng)型,耗盡型,N溝道,P溝道,N溝道,P溝道,(耗盡型),分類(lèi):,5.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(以N溝道為例),場(chǎng)效應(yīng)管有三個(gè)極:源極(s)、柵極(g)、漏極(d),對(duì)應(yīng)于晶體管的e、b、c;有三個(gè)工作區(qū)域:截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū),對(duì)應(yīng)于晶體管的截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。,符號(hào),結(jié)構(gòu)示意圖,導(dǎo)電溝道,單極型管噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)、低電壓工作,1. 結(jié)構(gòu),2. 工作原理 (1)柵-源電壓對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的控制作用,溝道最寬,uGS可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。為什么

2、g-s必須加負(fù)電壓?,UGS(off),(2)漏-源電壓對(duì)漏極電流的影響,uGSUGS(off)且不變,VDD增大,iD增大。,預(yù)夾斷,uGDUGS(off),VDD的增大,幾乎全部用來(lái)克服溝道的電阻,iD幾乎不變,進(jìn)入恒流區(qū),iD幾乎僅僅決定于uGS。,場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件是什么?,uGDUGS(off),uGDUGS(off),夾斷電壓,漏極飽和電流,3. 特性,場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū),因而uGSUGS(off)且uGDUGS(off)。,uDGUGS(off),(1)轉(zhuǎn)移特性,g-s電壓 控制d-s的 等效電阻,(2)輸出特性,預(yù)夾斷軌跡,uGDUGS(off),可變電阻區(qū),恒 流

3、區(qū),iD幾乎僅決定于uGS,擊 穿 區(qū),夾斷區(qū)(截止區(qū)),不同型號(hào)的管子UGS(off)、IDSS將不同。,低頻跨導(dǎo):,二、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管,uGS增大,反型層(導(dǎo)電溝道)將變厚變長(zhǎng)。當(dāng)反型層將兩個(gè)N區(qū)相接時(shí),形成導(dǎo)電溝道。,SiO2絕緣層,襯底,反型層,1. 增強(qiáng)型管,大到一定值才開(kāi)啟,增強(qiáng)型MOS管uDS對(duì)iD的影響,用場(chǎng)效應(yīng)管組成放大電路時(shí)應(yīng)使之工作在恒流區(qū)。N溝道增強(qiáng)型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么?,iD隨uDS的增大而增大,可變電阻區(qū),uGDUGS(th),預(yù)夾斷,iD幾乎僅僅受控于uGS,恒流區(qū),剛出現(xiàn)夾斷,uGS的增大幾乎全部用來(lái)克服夾斷區(qū)的電阻,2. 耗盡型 MOS管,耗盡

4、型MOS管在 uGS0、 uGS 0、 uGS 0時(shí)均可導(dǎo)通,且與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管不同,由于SiO2絕緣層的存在,在uGS0時(shí)仍保持g-s間電阻非常大的特點(diǎn)。,加正離子,小到一定值才夾斷,uGS=0時(shí)就存在導(dǎo)電溝道,3. MOS管的特性,1)增強(qiáng)型MOS管,2)耗盡型MOS管,開(kāi)啟電壓,夾斷電壓,3. 場(chǎng)效應(yīng)管的分類(lèi)工作在恒流區(qū)時(shí)g-s、d-s間的電壓極性,問(wèn)題:uGS=0可工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管有哪幾種? 只有uGS0才可能工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管有哪幾種? 只有uGS0才可能工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管有哪幾種?,討論一:利用圖示場(chǎng)效應(yīng)管組成原理性共源放大電路。,討論二:如何利用Multisim測(cè)試場(chǎng)

5、效應(yīng)管的輸出特性,從輸出特性曲線說(shuō)明場(chǎng)效應(yīng)管的哪些特點(diǎn)?,5.3 場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路,一、場(chǎng)效應(yīng)管靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法,二、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析,三、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的頻率響應(yīng),一、場(chǎng)效應(yīng)管靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法,根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件,在g-s、d-s間加極性合適的電源,1. 基本共源放大電路,2. 自給偏壓電路,由正電源獲得負(fù)偏壓 稱(chēng)為自給偏壓,哪種場(chǎng)效應(yīng)管放大電路能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點(diǎn)?,3. 分壓式偏置電路,為什么加Rg3?其數(shù)值應(yīng)大些小些?,即典型的Q點(diǎn)穩(wěn)定電路,二、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析,近似分析時(shí)可認(rèn)為其為無(wú)窮大!,根據(jù)iD的表達(dá)式或轉(zhuǎn)移特性可求得gm。,與晶體管的h參數(shù)等效模型類(lèi)比:,1. 場(chǎng)效應(yīng)管的交流等效模型,2. 基本共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析,若Rd=3k, Rg=1M, gm=2mS,則 與共射電路比較。,3. 基

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