电子技术基础模拟部分第六版 康华光ch.ppt

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1、《电子技术基础》模拟部分（第六版）华中科技大学张林电子技术基础模拟部分1绪论2运算放大器3二极管及其基本电路4场效应三极管及其放大电路5双极结型三极管及其放大电路6频率响应7模拟集成电路8反馈放大电路9功率放大电路10信号处理与信号产生电路11直流稳压电源4场效应三极管及放大电路4.1金属-氧化物-半导体（MOS）场效应三极管4.2MOSFET基本共源极放大电路4.3图解分析法4.4小信号模型分析法4.5共漏极和共栅极放大电路4.6集成电路单级MOSFET放大电路4.7多级放大电路4.8结型场效应管（JFET）及其放大电路*4.9砷化镓金属-半导体场效应管4

2、.10各种FET的特性及使用注意事项场效应管的分类：P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道4.1金属-氧化物-半导体（MOS）场效应三极管4.1.1N沟道增强型MOSFET4.1.2N沟道耗尽型MOSFET4.1.3P沟道MOSFET4.1.4沟道长度调制等几种效应4.1.5MOSFET的主要参数4.1.1N沟道增强型MOSFET1.结构L：沟道长度W：沟道宽度tox：绝缘层厚度通常W

3、>L4.1.1N沟道增强型MOSFET剖面图符号1.结构4.1.1N沟道增强型MOSFET（1）VGS对沟道的控制作用当VGS≤0时无导电沟道，d、s间加电压时，也无电流产生。当0VTN时在电场作用下产生导电沟道，d、s间加电压后，将有电流产生。VGS越大，导电沟道越厚VTN称为N沟道增强型MOSFET开启电压（1）VGS对沟道的控制作用2.工作原理必须依靠栅极外加电压才能产生反型层的MOSFET称为增强型器件2.工

4、作原理（2）VDS对沟道的控制作用靠近漏极d处的电位升高电场强度减小沟道变薄当VGS一定（VGS>VTN）时，VDSID沟道电位梯度整个沟道呈楔形分布当VDS增加到使VGD=VTN时，在紧靠漏极处出现预夹断。在预夹断处：VGD=VGS-VDS=VTN（2）VDS对沟道的控制作用当VGS一定（VGS>VTN）时，VDSID沟道电位梯度2.工作原理预夹断后，VDS夹断区延长沟道电阻ID基本不变（2）VDS对沟道的控制作用2.工作原理（3）VDS和VGS同时作用时VDS一定，VGS变化时给定一个vGS，就有一条不同的iD–vDS

5、曲线。2.工作原理以上分析可知沟道中只有一种类型的载流子参与导电，所以场效应管也称为单极型三极管。MOSFET是电压控制电流器件（VCCS），iD受vGS控制。预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后，iD趋于饱和。#为什么MOSFET的输入电阻比BJT高得多？MOSFET的栅极是绝缘的，所以iG0，输入电阻很高。只有当vGS>VTN时，增强型MOSFET的d、s间才能导通。3.I-V特性曲线及大信号特性方程（1）输出特性及大信号特性方程①截止区当vGS＜VTN时，导电沟道尚未形成，iD＝0，为截止工作状态。②可变电阻区vDS<（vGS－VTN）由于v

6、DS较小，可近似为rdso是一个受vGS控制的可变电阻（1）输出特性及大信号特性方程3.I-V特性曲线及大信号特性方程②可变电阻区n：反型层中电子迁移率Cox：栅极（与衬底间）氧化层单位面积电容本征电导因子其中Kn为电导常数，单位：mA/V2（1）输出特性及大信号特性方程3.I-V特性曲线及大信号特性方程③饱和区（恒流区又称放大区）vGS>VTN，且vDS≥（vGS－VTN）是vGS＝2VTN时的iDI-V特性：（1）输出特性及大信号特性方程必须让FET工作在饱和区（放大区）才有放大作用。3.I-V特性曲线及大信号特性方程（2）转移特性#为什么不谈输入特性

7、？ABCD在饱和区，iD受vGS控制3.I-V特性曲线及大信号特性方程4.1.2N沟道耗尽型MOSFET1.结构和工作原理二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子，已存在导电沟道可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流4.1.2N沟道耗尽型MOSFET（N沟道增强型）IDSS2.I-V特性曲线及大信号特性方程4.1.3P沟道MOSFET#衬底是什么类型的半导体材料？#哪个符号是增强型的？#在增强型的P沟道MOSFET中，vGS应加什么极性的电压才能工作在饱和区（线性放大区）？4.1.3P沟道MOSFET#是增强型还是耗尽型特性曲线？#耗尽型特性曲线是怎样的？v

8、GS加什么极性的电压能使管子工作在饱和区（线性放大区