第三章场效应管及其应用

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1、高起专网络教材一《模拟电子技术》一场效应管及其应用主编：周雪，两安电子科技大学出版社FrequentlyAskedQuestion(FAQ)1.场效应管具有哪些优点？解：场效应管不仅具有一般半导体三极管体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还具有输入电阻高、噪声低、抗辐射能力强、功耗小、热稳定性好、制造工艺简单。易于集成等优点。2.JFET的栅极与沟道间的PN结在一般作为放大器件工作时，能用正向偏置吗？BJT的发射结呢？解：JFET工作时，栅极与沟道间的PN结要反向偏置。而BJT工作时，发射结要正向偏置。3.在低噪声电路的设计中，试说明为什么选用JFET而不用BJ

2、T?解：JFET的一个优点是其噪声系数很小，可达1.5dB以下；而BJT的噪声系数比起JFET而言要高些。因此，在低噪声电路的设计中要选用JFET而不用BJT。4.场效应管的输出特性曲线分儿部分？解：输出特性曲线分四部分：可变电阻区、恒流区、击穿区和夹断区。5.为什么MOSEET的输入电阻比JFET还高？解：JFET的输入电阻从本质上來说是PW结的反向电阻，P7结反向偏置时总会有一些反向电流存在，这就限制了输入电阻的进一步提高。而MOSFET是利用半导体表面的电场效应进行工作吋。由于它的栅极处于不导电状态，因此输入电阻大为提IHJO6.JFET与耗尽型MOSFET同属

3、于耗尽型，为什么JFET的Vgs只能有一种极性，而耗尽型MOSFET的Vgs可以有两种极性？解：以N沟道为例，N沟道JFET,当Vgs>0时，将使PN结处于正向偏置而产生较大的栅流，破坏了它对漏极电流i。的控制作用。但是N沟道耗尽型MOSFET在Vas>0时，由于绝缘层的存在，并不会产生PN结的正向电流，而是在沟道屮感应出更多的负电荷。在丘作用下，讥将有更大的数值。所以，N沟道耗尽型MOSFET可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流。7.试解释为什么N沟道增强型绝缘栅场效应管中，靠近漏极的导电沟道较窄，而靠近源极的较宽？解：当VGS>VGS(th)时，在源极

4、与漏极间形成了自由电子导电沟道(反型层)，在漏极电源Vd的作用下，这些载流子由源极向漏极扩散，而源极区的自由电子不断向沟道内扩散，在靠近漏极的沟道内自由电子则漂移到漏极区被电源吸收，所以靠近漏极的导电沟道较窄，而靠近源极的较宽。自由电子在沟道内扩散形成了梯度，所以沟道从源极到漏极是由宽度窄逐渐变化的。8.为什么在场效应管低频放大电路中，输入端耦合电容通常取得较小(O.OljiF〜0.O47

5、1F）,而在BJT电路低频放大电路中往往取得较大（儿到儿十微法）？解：这是因为场效应管电路的输入电阻很大，即使电容很小，其容抗也无法与Z相比拟，仍可以忽略不计。而BJT电路的输入电

6、阻本身较小，只有当电容的容量很大吋，其容抗才能忽略。1.请你总结一下场效应管的优点。解：场效应管的优点有：①输入阻抗高；②噪音低；③热稳定性好；④抗辐射能力强；⑤能在微功耗下工作，工作电流仅为100uA左右；⑥便于集成化。2.请你总结一下场效应管的缺点。解：场效应管的缺点有：①工作频率低；②输出功率小；③饱和压降大。11・请你把场效应管与晶体三极管进行比较。解：①输入电阻比较：普通三极管，因e结处于正偏，所以心小，约lk。场效应管，对于结型，输入端P7结反偏，所以出较高，约left!。对于绝缘栅型，因G极处于绝缘状态，所以匕极高，约IO"'〜10'5Qo②普通三极管：

7、双极型。两种载流子同时参与导电。场效应管：单极型。仅多数载流子参与导电。③普通三极管的噪声系数M大于场效应管的噪声系数Npo其原因是晶体三极管中存在扩散噪声和分噪声。④场应管的D.S极可互换，而晶体三极管，q、e不可互换，其原因是内部结构不同。场效应管为电压控制器件，即IiFgiU"；而晶体三极管为电流控制器件，即⑤场效应管的饱和压降大于晶体三极管的饱和压降。⑥场效应管的频率特性不及晶体三极管。其原因是场效应管的极间电容较大。⑦场效应管的输入功率极小，输出功率也不及晶体三极管大。12.绝缘栅场效应管的栅极为什么不能开路？解：因为Si02绝缘层厚度很薄，微小的感应电压便

8、能产生很高的电场强度，以致使绝缘层击穿而损坏。为使感应电荷得以释放，故栅源间应有释放通道，以所栅极不能开路。13.比较共源极场效应管放大电路和共发射极晶体管放大电路，在电路结构上有何相似Z处？为什么前者的输入电阻较高？解：若共源极场效应管采用分压式偏置电路，则和分压式偏置电路的品体管共射极放大电路在结构上是完全相似的。但因场效应管本身是电压控制型，栅极无电流，故输入电阻很高，而释放电阻R-也可选得秀大，因此具有较高的输入电阻。14.使用场效应管应注意的事项？解：注意的事项如下：1）MOS管栅、漏极之间的电阻很高，使用栅极的感应电荷不易泄放，因极间电容