场效应管及其基本放大电路(I)

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1、第七章场效应管及其基本放大电路第七章场效应管及其基本放大电路7.1金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管7.2结型场效应管（JFET）7.3场效应管的主要参数及其各种FET的特性比较7.4场效应管放大电路1FET分类金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）即绝缘栅型场效应管（MOS管）结型场效应管（JFET）场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的：e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的：截止区、放大区、饱和区。单极型晶体管—仅靠半导体

2、中的多数载流子导电噪声小、抗辐射能力强、低电压工作、低能耗场效应晶体管(FET)：利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。FET特点场效应管具有制造工艺简单、占用芯片面积小、器件特性便于控制等特点，从而可以用于制造高密度的超大规模集成电路。第七章场效应管及其基本放大电路2N沟道增强型MOS管绝缘栅型场效应管MOSFET分为增强型N沟道、P沟道耗尽型N沟道、P沟道7.1.1增强型MOS管1.结构（N沟道）耗尽层铝电极高掺杂7.1金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管31.结构剖面图图中衬底箭头方

3、向是PN结正偏时的正向电流方向4uGS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，增强型空穴反型层大到一定值才开启(1)uDS=0时，uGS对导电沟道的影响增强型2.工作原理5iDiDiD随uDS的增大而增大，可变电阻区uGD＝Uth,预夹断iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区，饱和刚出现夹断uGS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻iDuDSID沟道电位梯度→整个沟道呈楔形分布靠近漏极d处的电位升高电场强度减小（2）uDS对iD的影响6N沟道增强型MOS管的

4、输出特性曲线预夹断后，uDS夹断区延长沟道电阻iD基本不变uDS=uGS-Uth（2）uDS对iD的影响7uDS一定，uGS变化时给定一个uGS，就有一条不同的iD–uDS曲线。（3）uDS和uGS同时作用时8（1）输出特性曲线①截止区当uGS

5、与uDS基本无关，恒流区③饱和区（恒流区又称放大区）利用场效应管作放大管时，应使其工作在该区域（1）输出特性曲线10K为常数，由场效应管结构决定抛物线（2）转移特性117.1.2耗尽型MOS管1．结构uGS=0时就存在导电沟道衬底箭头方向是PN结正偏时的正向电流方向小到一定值才夹断耗尽型MOS管在uGS＞0、uGS＜0、uGS＝0时均可导通，由于SiO2绝缘层的存在，在uGS＞0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。122．伏安特性UP131)增强型MOS管2)耗尽型MOS管开启电压夹断电压小结：MOS

6、管的特性在恒流区时：式中IDO为uGS=2UGS(th)时的iD14导电沟道1.结构JFET属于耗尽型一类。7.2结型场效应管（JFET）15耗尽层很窄、导电沟道最宽耗尽层加宽、沟道变窄、沟道电阻增大耗尽层闭合、沟道消失称为夹断UPuGS由零往负向增加时

7、uGS

8、进一步增加到某一定值

9、up

10、时上述分析表明，改变uGS的大小，就可以改变沟道宽窄，即导电沟道的电阻，从而控制iD的大小。这与MOS场效应管是一样的（1）JFET栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用2.工作原理uDS=0,uGS=016uGS＞

11、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

12、S（off）（1）JFET转移特性19g-s电压控制d-s的等效电阻预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）可变电阻区恒流区iD几乎仅决定于uGS击穿区夹断区（截止区）夹断电压IDSSΔiD不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。低频跨导：（2）JFET输出特性20问题：uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？只有uGS＞0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？只有uGS＜0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性7.3场