低频电子线路 课件 绝对珍藏

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1、《低频电子线路》山东大学信息科学与工程学院刘志军1《低频电子线路》上节课回顾静态工作点稳态电路Q点不稳定的因素基极分压式射极电阻共射放大电路晶体管放大器的三种组态2《低频电子线路》本节课内容场效应晶体管结型场效应管（JFET）绝缘栅场效应管（IGFET）3《低频电子线路》§1.4场效应晶体管场效应晶体管(FieldEffectTransistor)简称FET4《低频电子线路》1.4.1场效应管简介场效应管是一种不同于前述双极型晶体管（BJT）的一种半导体器件。5《低频电子线路》两者工作机理不同双极型晶体管（B

2、JT）有两种载流子（多子、少子）场效应管（FET）有一种载流子（多子）6《低频电子线路》控制方式的不同双极型晶体管（BJT）电流控制方式场效应管（FET）电压控制方式7《低频电子线路》场效应管分类分为两大类：结型场效应管（JFET）绝缘栅场效应管（IGFET）8《低频电子线路》MOS场效应管（MOSFET）在绝缘栅场效应管（IGFET）结构的器件中，最常见为金属—氧化物—半导体结构（Metal—Oxide—Semiconductor），故称为MOSFET，简称MOS器件。9《低频电子线路》JFET器件JFET

3、分为两类:N沟道JFETP沟道JFET10《低频电子线路》MOSFETMOSFET分为:N沟道MOSFETP沟道MOSFET11《低频电子线路》N沟道MOSN沟道MOS又分为N沟道增强型（Enhancement）---------ENMOSFETN沟道耗尽型（Depletion）----------DNMOSFET12《低频电子线路》P沟道MOSP沟道MOS又分为P沟道增强型（Enhancement）---------EPMOSFETP沟道耗尽型（Depletion）----------DPMOSFET13《

4、低频电子线路》1.4.2结型场效应管（JFET）是一种利用PN结原理但与BJT截然不同的常见的FET。14《低频电子线路》1.符号和结构注意场效应管的结构、原理和符号都不同于BJT。以下注意看结型场效应管（JFET）的情况。15《低频电子线路》JFET（图）16《低频电子线路》2．NJFET工作原理以下以N沟道为例分析JFET工作原理。17《低频电子线路》外加偏置管子工作要求外加电源保证静态设置：VDS漏极直流电压------加正向电压VGS栅极直流电压------加反向电压18《低频电子线路》①VGS栅极直

5、流电压的作用（图）19《低频电子线路》看VGS的作用（不加VDS）横向电场作用︱VGS︱↑→PN结耗尽层宽度↑→沟道宽度↓20《低频电子线路》②VDS漏极直流电压的作用（图）21《低频电子线路》看VDS的作用（不加VGS）纵向电场作用在沟道造成楔型结构（上宽下窄）22《低频电子线路》③VGS和VDS的综合作用仍为楔型结构（图）23《低频电子线路》楔型结构a点（顶端封闭）——预夹断b点（底端封闭）——全夹断（夹断）24《低频电子线路》说明随沟道宽窄变化，使通过的载流子数量发生变化，即iD变化。VGS对iD的控制

6、作用。25《低频电子线路》3．特性曲线有两种特性：转移特性（思考为何不叫输入特性？）输出特性26《低频电子线路》①转移特性分析转移特性27《低频电子线路》iD函数表达式28《低频电子线路》转移特性（图）N沟道JFET转移特性曲线其中：IDSS为饱和电流VGS（off)为夹断电压VGSID0IDSSVGS（off)29《低频电子线路》②输出特性30《低频电子线路》输出特性（图）31《低频电子线路》1.4.3MOS场效应管MOS场效应管是绝缘栅场效应管的一种主要形式，应用十分广泛。32《低频电子线路》MOSFET

7、（图）33《低频电子线路》1.N沟道增强型（E型）MOSFET以N沟道增强型MOSFET为例介绍MOS管的工作原理。34《低频电子线路》（1）结构与符号介绍N沟道增强型（E型）MOSFET的结构与符号35《低频电子线路》结构与符号（图）36《低频电子线路》外加偏置VGS：所加栅源电压垂直电场作用（注意为“＋”）VDS：所加漏源电压横向电场作用（注意也为“＋”）37《低频电子线路》工作原理分析两种电场的作用：垂直电场作用横向电场作用38《低频电子线路》VGS垂直电场作用（向下）VGS垂直电场作用（向下）→吸引P

8、衬底中自由电子向上运动→形成反型层（在P封底出现N型层）→从而连通两个N+区（形成沟道）39《低频电子线路》2.VDS横向电场作用使沟道成楔型（左宽右窄）VGSVGS(th)----------------iD>0其中VGS(th)为开启电压。40《低频电子线路》iD表达式41《低频电子线路》iD表达式其中符号含义COX-----单位面积栅极电容