模拟电路pptcha

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1、第九讲end第四章、场效应管放大电路一、结型场效应管*二、砷化镓金属-半导体场效应管三、金属-氧化物-半导体场效应管四、场效应管放大电路五、各种放大器件电路性能比较第九讲end效应管的分类：场效应管FET结型JFET绝缘栅型MOSFETN沟道P沟道耗尽型增强型N沟道P沟道N沟道P沟道第九讲end一、结型场效应管1、JFET的结构与工作原理结构如图：第九讲end栅极G栅极G源极S漏极D导电沟道第九讲end工作原理：以N沟道JFET为例第九讲end①VGS对沟道的控制作用当VGS<0时，PN结反偏→耗尽层加厚，沟道变窄。随着V

2、GS的进一步减小，沟道继续变窄。当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压，用VP表示。②VDS对沟道的控制作用当VGS＝0时，VDS↑→ID↑，G、D间反向电压的增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔型分布。当VDS增加到使VGD=VP时，在紧靠漏极处出现预夹断。此时：VDS↑→夹断区向源极延伸→沟道电阻↑→ID几乎不变。③VGS和VDS共同作用时当VP

3、中只有一种类型的多数载流子参与导电，故属于单极型器件。栅极与沟道间的PN结反偏，故IG≈0，输入电阻很大。JFET是电压控制型器件，ID受VGS的控制。预夹断前ID与VDS近似呈线性关系，预夹断后ID则趋于饱和。第九讲end输入特性：iD=f(vDS)

4、vGS=常数转移特性：iD=f(vGS)

5、vDS=常数VP第九讲end源极S漏极DP型衬底N+N+SiO2衬底B绝缘层栅极G1、N沟道增强型MOSFET出厂时，通常源极与衬底是相连的。工作原理：①栅源短路时P型衬底N+N+SiO2漏源之间相当于两个反接的PN+结，无论vds

6、极性如何，总有一个是反偏的，故，不存在导电沟道，且没有iDend②当栅源之间接入正向电压时P型衬底N+N+SiO2在绝缘层内就会建立如图的电场在这个电场作用下，衬底中的少子（自由电子）会向绝缘层运动，从而在漏源之间形成电子层，称为感生沟道或反型层。end③在漏源之间加入正向电压vDS时，P型衬底N+N+SiO2在感生沟道中形成电势梯度，漏极电位较高，因此，沟道厚度是不均匀的，靠近源极厚，靠近漏极薄。end当这个电压较小时，漏极电流迅速增大。④当vDS增大到一定数值时，P型衬底N+N+SiO2感生沟道从漏极方向开始被夹断。e

7、nd但绝缘层内仍然有强大的电场，足以拉动电子形成电流。而且，反型层中的电子已经不多，这个电流基本趋于饱和。特性曲线与N沟道JFET的输出特性曲线基本一致，只不过vGS变化顺序不一样。转移特性曲线同样可以由图解的方法求得。符号由于感生沟道是在加入栅源电压后形成，事先并不存在，故用虚线表示；感生沟道是N型，故箭头朝内。见教材P169(图b)。end2、N沟道耗尽型MOSFETP型衬底N+N+SiO2其基本结构与增强型相似，只不过事先在绝缘层中掺入大量的正离子，因此即使在没有栅源电压的前提下，仍然可以形成反型层。++++++++

8、+end源极S漏极D绝缘层栅极G衬底B工作原理与耗尽型MOSFET类似，请同学们自己推导。特性曲线请同学们自己推导。符号由于感生沟道在vGS加入之前已经存在，故用实线表示。感生沟道是N型，故箭头朝内。见教材P169(图c)end各种场效应管的性能比较及使用注意事项特性列表见教材P173-175.注意事项1.结型场效应管漏源对称一般情况下可以互换，但绝缘栅型场效应管的源极与衬底相连，故漏源不能互换。2.结型场效应管输入电阻约为106到109欧姆，而绝缘栅型场效应管的输入电阻可以达到1015欧姆。3.场效应管表面有绝缘层，电荷

9、不容易泄放，因此焊接时电烙铁必须外接地线，或者断电后利用余热焊接。运输过程中，尽量避免用手接触管脚，防止静电积累而损坏器件。end无论是何种场效应管，他们与三极管都是对应的：栅极相当于基极，漏极相当于集电极，而源极相当于发射极。N沟道场效应管相当于NPN三极管；P沟道场效应管相当于PNP三极管。所以场效应管放大电路也有三种组态：共源、共漏和共栅。分析时，仍然采用两步进行：1、静态分析2、动态分析只不过场效应管的微变等效模型的作法略有不同。见P179（b）其中rd无穷大，可视为开路（通常可以不画）。end三极管与场效应管的比

10、较：1、BJT：由IB控制IC，故称为电流控制型器件。场效应管：由vGS控制iD，故称为电压控制型器件。2、BJT：自由电子和空穴均参与导电，故称为双极型器件；场效应管：仅有一种载流子参与导电，故称为单极型器件。**结型场效应管：多子导电；绝缘栅型场效应管：少子导电。end