《MOS管放大电路》PPT课件

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1、模拟电子技术AnalogElectronicTechnology5场效应管放大电路5.1金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管5.3结型场效应管（JFET）*5.4砷化镓金属-半导体场效应管5.5各种放大器件电路性能比较5.2MOSFET放大电路P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)场效应管的分类：(电场效应，单极性管，电压控制电流)增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在N沟道P沟

2、道（耗尽型）场效应管的符号N沟道MOSFET耗尽型增强型P沟道MOSFETN沟道JFETP沟道JFETN沟道增强型MOSFET工作原理（1）vGS对沟道的控制作用当vGS≤0时无导电沟道，d、s间加电压时，也无电流产生。当0

3、高电场强度减小沟道变薄当vGS一定（vGS>VT）时，vDSID沟道电位梯度整个沟道呈楔形分布当vGS一定（vGS≥VT）时，vDSID沟道电位梯度当vDS增加到使vGD=VT时，在紧靠漏极处出现预夹断。2.工作原理（2）vDS对沟道的控制作用在预夹断处：vGD=vGS-vDS=VT预夹断后，vDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变2.工作原理（2）vDS对沟道的控制作用2.工作原理（3）vDS和vGS同时作用时vDS一定，vGS变化时给定一个vGS，就有一条不同的iD–vDS曲线。3.

4、V-I特性曲线及大信号特性方程①截止区当vGS＜VT时，导电沟道尚未形成，iD＝0，为截止工作状态。②可变电阻区vDS≤（vGS－VT）③饱和区（恒流区又称放大区）vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）3.V-I特性曲线及大信号特性方程（1）输出特性及大信号特性方程②可变电阻区vDS≤（vGS－VT）由于vDS较小，可近似为rdso是一个受vGS控制的可变电阻3.V-I特性曲线及大信号特性方程（1）输出特性及大信号特性方程②可变电阻区n：反型层中电子迁移率Cox：栅极（与衬底间）氧化层单位面积电容本征电导因子其中

5、Kn为电导常数，单位：mA/V23.V-I特性曲线及大信号特性方程（1）输出特性及大信号特性方程③饱和区（恒流区又称放大区）vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）是vGS＝2VT时的iDV-I特性：3.V-I特性曲线及大信号特性方程（2）转移特性5.1.2N沟道耗尽型MOSFET1.结构和工作原理（N沟道）二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流5.1.2N沟道耗尽型MOSFET1.结构和工作原理（N沟道）当vGS>0时由于绝缘层的存在，并不会产生栅极电流，而是在沟道中感应出更

6、多的负电荷，使沟道变宽。在vDS的作用下，iD将有更大的数值。沟道变窄，从而使漏极电流减小。当vGS为负电压到达某个值时，耗尽区扩展到整个沟道，沟道完全被夹断，即使有vDS，也不会有漏极电流iD，此时的栅源电压称为夹断电压VP。当vGS<0时VP为负值。5.1.2N沟道耗尽型MOSFET2.V-I特性曲线及大信号特性方程（N沟道增强型）用夹断电压代替开启电压（N沟道增强型）饱和漏电流5.1.3P沟道MOSFET除vGS和vDS的极性为负以及开启电压VT为负以外，电流iD流入源极，流出漏极，其他和NMOS相同。因为NM

7、OS器件可以做得更小，运行更快，并且NMOS比PMOS需要的电源更低，因此NMOS已经取代了PMOS技术。CMOSBiCMOS5.1.4沟道长度调制效应实际上饱和区的曲线并不是平坦的L的单位为m当不考虑沟道调制效应时，＝0，曲线是平坦的。修正后5.1.5MOSFET的主要参数一、直流参数NMOS增强型1.开启电压VT（增强型参数）2.夹断电压VP（耗尽型参数）3.饱和漏电流IDSS（耗尽型参数）4.直流输入电阻RGS（109Ω～1015Ω）二、交流参数1.输出电阻rds当不考虑沟道调制效应时，＝0，rds→∞5

8、.1.5MOSFET的主要参数2.低频互导gm二、交流参数考虑到则其中5.1.5MOSFET的主要参数三、极限参数1.最大漏极电流IDM2.最大耗散功率PDM3.最大漏源电压V（BR）DS4.最大栅源电压V（BR）GS在恒流区时g-s、d-s间的电压极性P2495.1.1P2495.1.25.2MOSFET放大电路5.2.1MOSFET放大电路