场效应管及基本放大电路1改

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1、第九讲第五章教学要求重点与难点1、了解场效应管（FET）的结构及工作原理，掌握其外特性，在实际应用中正确选择FET的参数；2、掌握FET基本放大电路的静态工作点的设置，掌握共源和共漏基本放大电路的等效电路分析法；3、掌握FET与BJT放大电路各自的特点及其应用场合；4、了解FET放大电路的频率响应。重点：FET的外特性，静态工作点的设置，共源和共漏放大电路的基本分析方法，FET基本放大电路的特点及其应用。难点：绝缘栅型场效应管的工作原理，频率响应。本次课教学要求1、了解结型场效应管（JFET）的结构及工作原理；2、了解绝缘栅型场效应管（IGFET）

2、的结构及工作原理；3、掌握FET的外特性及参数，在实际应用中正确选择FET；4、了解FET和BJT各自的特点。第5章场效应管及其放大电路5.1场效应管（FET）5.2场效应管基本放大电路5.1场效应管（FET）5.1.1结型场效应管5.1.2绝缘栅型场效应管5.1.3场效应管的主要参数5.1.4FET与BJT的比较BJT靠iB控制iC,发射结正偏，当有Vi时必伴随ib，在某些场合（如测某两点的开路电压）导致较大误差，其原因是BJT的输入电阻低。场效应管的特点：（1）用电（场）压效应来控制电流的单极性器件。（2）输入阻抗高（109～1015Ω）。（3

3、）噪声低（栅流约为0）。场效应管的分类5.1.1结型场效应管（JFET）结构及符号场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d）。导电沟道源极栅极漏极符号结构示意图N沟道P沟道JFET结构演示1、结型场效应管的工作原理（1）栅-源电压对导电沟道的影响沟道最宽沟道变窄沟道消失称为夹断uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？UGS（off）1、结型场效应管的工作原理（续）（2）漏-源电压对导电沟道的影响uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。预夹断uGD＝UGS（off）VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD

4、几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。场效应管工作在恒流区的条件是什么？uGD>UGS（off）uGD

5、ff）、IDSS将不同。低频跨导：JFET小结综上分析可知沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，所以场效应管也称为单极型三极管。JFET是电压控制电流器件，iD受uGS控制预夹断前iD与uDS呈近似线性关系；预夹断后，iD趋于饱和。#为什么JFET的输入电阻比BJT高得多？JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因此iG0，输入电阻很高。5.1.2绝缘栅场效应管（IGFET）分类：增强型N沟道、P沟道耗尽型N沟道、P沟道结构3个电极：漏极D，源极S，栅极G1个衬底引脚（B）。符号：N沟道增强型管P沟道增强型管5.1.2绝缘栅型场效应管

6、（IGFET）导电沟道的形成SiO2绝缘层衬底耗尽层空穴高掺杂反型层大到一定值才开启(MetalOxideSemiconductorFET)MOSFET。通常称为MOS管uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。N沟道增强型MOS管结构演示1、绝缘栅型场效应管的工作原理（1）栅-源电压对导电沟道的影响当uGS＞0V时→纵向电场→将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。当uGS=0V时，漏源之间相当于两个背靠背的二极管，在d、s之间加上电压也不会形成电流，即管子截止。再增加uGS→纵向电场↑→将P区少子电子聚集到

7、P区表面→形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。栅源电压uGS对沟道的影响演示1、绝缘栅型场效应管的工作原理（续）（2）漏-源电压对导电沟道的影响用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？iD随uDS的增大而增大，可变电阻区uGD＝UGS（th）,预夹断iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区刚出现夹断uDS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻漏源电压uDS对沟道的影响演示增强型NMOS管工作原理动画演示2、绝缘栅型场效应管的特性曲线可根据输出特性曲线作出转移特性曲线。例：作uDS=10V

8、的一条转移特性曲线：UGS（th）输出特性曲线iD=f(uDS)uGS=const转移特性曲线iD=f(uGS)uDS