《场效应管及其电路》PPT课件

《《场效应管及其电路》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章场效应管及其电路4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)4.1.1N沟道增强型场效应管(NMOS管)4.1.2P沟道增强型场效应管(PMOS管)4.2结型场效应管(JFET)4.2.1结型场效应管的结构4.2.2结型场效应管的工作原理4.1.3N沟道耗尽型场效应管4.1.4P沟道耗尽型场效应管4.2.3特性曲线4.2.4场效应管的主要参数及使用注意事项第4章场效应管及其电路4.3场效应管放大电路4.3.1共源放大电路4.3.2共漏放大电路4.3.3复合互补源极跟随器第4章场效应管及其电路【本章难点

2、】MOS管的原理和转移特性及主要参数场效应管的微变等效电路法【本章要点】MOS管的原理、特性和主要参数结型场效应管原理、特性及主要参数场效应管放大电路的组成与原理第4章场效应管及其电路场效应管(FET)是一种电压控制器件，它是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流的。它具有输入电阻高、噪声低、热稳定性好、耗电省等优点，目前已被广泛应用于各种电子电路中。场效应管按其结构不同分为结型(JFET)和绝缘栅型(IGFET)两种，其中绝缘栅型场效应管由于其制造工艺简单，便于大规模集成，因此应用更为广泛。4.1

3、绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路绝缘栅型场效应管简称MOS管，由于其内部由金属—氧化物—半导体三种材料制成，可分为增强型和耗尽型两大类，每类中又有N沟道和P沟道之分。4.1.1N沟道增强型场效应管(NMOS管)1．结构如图4-1（a）所示，在一块掺杂浓度较低的P型硅片上，通过扩散工艺形成两个高掺杂的区，通过金属铝引出两个电极分别作为源极S和漏极D，再在半导体表面覆盖一层二氧化硅绝缘层，在源漏极之间的绝缘层上制作一铝电极，作为栅极G。4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应

4、管及其电路(a)结构示意图(b)电路符号图4-1N沟道增强型MOS管4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路2．工作原理(1)栅源电压时的情况如图4-2所示，漏源之间为一条由半导体N-P-N组成的两个反向串联的PN结，因此即使加入漏源电压，因无导电沟道形成，漏极电流。图4-2时的情况4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路2．工作原理如图4-3所示，由P型半导体转化成的N型薄层，被称为反型层。反型层使漏源之间形成一条由半导体N-N-N组成的导电沟道。若此时加入漏源

5、电压，就会有漏极电流产生。(2)栅源电压，漏源电压时的情况栅源电压,漏源电压时的情况图4-34.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路3．特性曲线(1)转移特性曲线转移特性曲线是指增强型NMOS管在漏源电压一定时，输出电流与输入电压的关系曲线，即转移特性曲线的表达式为是时的值,为开启电压。图4-4转移特性曲线（4-1）4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路(2)输出特性曲线输出特性是指增强型NMOS管在栅源电压一定时，输出电流与漏源电压的关系曲线，如图4-5所示，

6、其函数关系式为图4-5输出特性曲线4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路4.1.2P沟道增强型场效应管(PMOS管)P沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管的主要区别在于作为衬底的半导体材料的类型不同，P沟道增强型MOS管以N型硅作为衬底，另外，漏极和源极是从引出，反型层为P型，对应的导电沟道也为P型结构，其符号如图4-6所示。实际应用中，常常将P沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管结合起来使用，称为CMOS，也可称为互补MOS。图4-6P沟道增强型MOS管电路符号4.1绝

7、缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路4.1.3N沟道耗尽型场效应管N沟道耗尽型MOS管在制造时，在二氧化硅绝缘层中预先掺入了大量的正离子。因而使,P衬底表面也可感应出较多的自由电子，形成反型层，建立起导电沟道,其结构如图4-7（a）所示。将时有导电沟道存在的场效应管通称为耗尽型场效应管，符号中导电沟道用实线表示。4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路(a)结构示意图(b)电路符号N沟道耗尽型MOS管其漏极电流和栅源电压之间的关系表达式为图4-7N沟道耗尽型MOS管(

8、4-2)4.1绝缘栅场效应管(MOSFET)第4章场效应管及其电路4.1.4P沟道耗尽型场效应管P沟道耗尽型MOS管除了漏极、源极和衬底的半导体材料类型与N沟道耗尽型MOS管的对偶外，还有一个明显的区别就是在二氧化硅绝缘层中掺入的是负离子，其符号如图4-8所示。图4-8P沟道耗尽型MOS管电路符号4.2结型场效应管(JFET)第4章场效应管及其电路4.2.1结型场效应管的结构结型场效应管其内部结构如图4-9所示，与绝缘栅型场效应管不同的是漏极D和源极S通常可以对调使用