场效应管放大电路11

《场效应管放大电路11》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、第四章场效应管放大电路（模电）电子技术基础中国矿业大学信电学院返回第四章场效应管放大电路1熟悉MOSFET、JFET的外特性、主要参数、使用注意事项。2掌握FET放大电路的工作原理，静态偏　置电路，会用小信号模型方法分析动态性能。3了解FET工作原理。基本要求：概述4.3结型场效应管4.1绝缘栅场效应管（MOSFET）4.4砷化镓金属－－半导体场效应管4.5各种放大器件电路性能比较4.2MOSFET放大电路第四章场效应管放大电路概述1、场效应管利用电场效应来控制输出电流的半导体器件2、特点：体积小、重量轻、耗电省、寿命长输入电阻高噪声低热稳定好制造工艺简单，便于集成化N沟道

2、P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)概述3、分类：概述4.3结型场效应管4.1绝缘栅场效应管（MOSFET）4.4砷化镓金属－－半导体场效应管4.5各种放大器件电路性能比较主要内容：4.2MOSFET放大电路4.1绝缘栅场效应管漏极D栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的，称绝缘栅型场效应管。金属电极1)N沟道增强型管的结构栅极G源极S4.1.1增强型绝缘栅场效应管SiO2绝缘层P型硅衬底高掺杂N区GSD符号：由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达1014。漏极D金属电极栅极G源极SSiO2绝缘层P型硅衬底

3、高掺杂N区由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效应管，简称MOS场效应管。2）N沟道增强型管的工作原理EGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。当栅源电压UGS=0时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。SD2）N沟道增强型管的工作原理EGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–当UGS>0时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；N型导电沟道在漏极电源

4、的作用下将产生漏极电流ID，管子导通。当UGS>UGS（th）时，将出现N型导电沟道，将D-S连接起来。UGS愈高，导电沟道愈宽。ID2）N沟道增强型管的工作原理EGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–N型导电沟道当UGSUGS(th）后，场效应管才形成导电沟道，开始导通，若漏–源之间加上一定的电压UDS，则有漏极电流ID产生。在一定的UDS下漏极电流ID的大小与栅源电压UGS有关。所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。在一定的漏–源电压UDS下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(th）。ID工作原理小结1.正常放大时各极电压极性：G、S间加正偏压VGG－

5、S+GD、S间外加偏压VDD＋D－S衬底S2.工作原理:(P200)(1)vGS对iD的控制作用：vGS=0，无导电沟道iD=0vGS垂直电场vGS≥VT形成导电沟道vGS导电沟道厚度沟道电阻iD开启电压（刚好形成导电沟道时的vGS)(2)vDS对导电沟道的影响作用：vDS(=vGS-vDS=VT)vDS夹断区增长iD不随vDS增大而增加vDSiD随vDS增大而增加导电沟道倾斜，预夹断3）特性曲线有导电沟道转移特性曲线无导电沟道ID/mAUDS/V0UGS=1VUGS=2VUGS=3VUGS=4V漏极特性曲线可变电阻区恒流区截止区开启

6、电压UGS(th）UDSUGS/N型衬底P+P+GSD符号：结构4)P沟道增强型SiO2绝缘层加电压才形成P型导电沟道增强型场效应管只有当UGSUGS(th）时才形成导电沟道。结构4.1.2耗尽型绝缘栅场效应管GSD符号：SiO2绝缘层中掺有正离子预埋了N型导电沟道如果MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。1)N沟道耗尽型管2.耗尽型绝缘栅场效应管由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS=0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS，也会有漏极电流ID产生。当UGS>0时，使导电沟道变宽，ID增大；当UGS<0时，使导电沟道变窄，ID减小；UGS负值愈高，沟道愈窄，ID

7、就愈小。当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失，ID=0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。这时的漏极电流用IDSS表示，称为饱和漏极电流。2)耗尽型N沟道MOS管的特性曲线夹断电压耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。UGS(off)转移特性曲线0ID/mAUGS/V-1-2-348121612UDS=常数UDSUGS=0UGS<0UGS>0漏