模电第一单的课件.ppt

《模电第一单的课件.ppt》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、5场效应管放大电路教学要求1、理解场效应管的结构特点2、理解场效应管的工作原理3、掌握场效应管的特性与工作状态4、理解场效应管的模型5、掌握场效应管放大电路的分析方法N沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)分类：场效应管是一种利用电场效应(电压)来控制其导通电流大小的半导体器件。场效应管场效应管不仅体积小、重量轻、耗电省、寿命长，而且还有输入阻抗高、噪声低、温度稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单等特点。场效应管场效应管与双极型晶体管不同，它是电压控制型器件，只依靠一种载流子导电（电子或空穴），又称

2、单极型晶体管。5.3结型场效应管(JFET)5场效应管放大电路N基底：N型半导体PP两边是P+区G(栅极)S源极D漏极结型场效应管（JFET）导电沟道NPPG(栅极)S源极D漏极N沟道结型场效应管DGSDGSJFET管的类型和符号PNNG(栅极)S源极D漏极P沟道结型场效应管DGSDGSJFET管的类型和符号UGSN沟道结型管的工作原理NGSDUDSNNPPPN结反偏，UGS越负则耗尽区越宽，导电沟道越窄。NGSDUDSNNPP当UGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。UGS越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。NGSDUDSNNPPPPUGS达到一定

3、值时（夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，漏极电流ID=0。IDIDUDS0UGS=0V-1V-3V-4V-5VN沟道结型管的特性曲线输出特性曲线：IDUDS0UGS=0V-1V-3V-4V-5V三个工作区可变电阻区截止区饱和区恒流区放大区N沟道结型管的特性曲线UGS0IDIDSSVP夹断电压饱和漏极电流N沟道结型管的特性曲线转移特性曲线：VPN沟道结型管的特性曲线输出特性曲线到转移特性曲线的转换：P沟道结型场效应管PGSDUDSUGSNNNNIDUGS0IDIDSSVP饱和漏极电流夹断电压P沟道结型场效应管转移特性曲线IDUDS2VUGS=0V1V3V4V5V可变

4、电阻区夹断区恒流区输出特性曲线0P沟道结型场效应管或①夹断电压VP：漏极电流约为零时的VGS值。②饱和漏极电流IDSS：VGS=0时对应的漏极电流。gm可以在转移特性曲线上求得:主要参数③低频跨导gm：反映vGS对iD的控制作用。⑧最大漏极功耗PDM⑥最大漏源电压V(BR)DS⑦最大栅源电压V(BR)GS④输出电阻rd：主要参数⑤直流输入电阻RGS：RGS约大于107Ω习题：P2515.3.35.3.5课外作业5.1MOS场效应管5场效应管放大电路MOS管与JFET的导电机制和电流控制原理不同：JFET利用耗尽层的宽度改变导电沟道的宽度来控制ID,MOSFET是利用半导体表面

5、的电场效应，由感应电荷的多少改变导电沟道来控制电流。MOS场效应管PNNGSDP型Si衬底电阻率较高两个N+区，高掺杂N沟道MOS场效应管PNNGSD半导体铝SiO2绝缘层N沟道MOS场效应管Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistorPNNGSDUDDUGSMOS管利用G、S极电压的大小，改变半导体表面感生电荷的多少，来控制D极电流的大小。N沟道MOS场效应管UGS=0时ID=0对应截止区D、S间电阻很大，没有形成导电沟道，ID=0PNNGSDUDDUGSD-S间相当于两个反接的PN结N沟道MOS场效应管PNNGSDUDDUG

6、SUGS>0时感应出电子当VGS>0，G、P间是以SiO2为介质的平板电容C→电场E→排斥P型Si中的多子从而在表面留下带负电的离子组成的耗尽层，同时吸引少子到衬底表面。N沟道MOS场效应管PNNGSDUDDUGSUGS>0时感应出电子UGS足够大时,感应出足够多的电子在衬底表面形成N型薄层,称为反型层，将两个N+区相连通，从而形成N型的导电沟道。N沟道MOS场效应管PNNGSDUDDUGSUGS越大,感应电子越多，导电沟道越厚，电阻越小。在VDD作用下将有ID产生，一般在漏源电压作用下开始导电时的栅源电压叫做开启电压。N沟道MOS场效应管GSD增强型PNNGSDN沟道增强型

7、MOS管的符号0IDUGSVT转移特性曲线N沟道增强型MOS管的特性曲线PNNGSD予埋了导电沟道N沟道耗尽型MOS管的符号GSD耗尽型结构与增强型相同，只是绝缘层SiO2中掺有大量的正离子。这样，当VGS=0时,在正离子的作用下，P型衬底上感应出较多的电子,形成N沟道。N沟道耗尽型MOS管的工作原理当VGS>0时，PN结虽处于正向偏置，但绝缘层的存在不会产生正向电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷，在VDS作用下ID更大。N沟道耗尽型MOS管的工作原理N沟道耗尽型MOS管的工作原理当VGS<0时,沟道