《模拟电路》精品课程课件.ppt

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1、《模拟电路》精品课程课件第5章半导体三极管和场效应管及其应用§5.91结型场效应管§5.92绝缘栅场效应管§5.93场效应管的主要参数、特点及使用注意事项第5章半导体三极管和场效应管及其应用§5.91结型场效应管学习目标：1.熟悉场效应管的结构、分类2.了解场效应管的的工作原理、主要参数和应用学习重点：1.MOSFET管的结构特点2.结型场效应三极管的特性曲线§5.91结型场效应管一、结型场效应管的结构（以N沟为例）两个PN结夹着一个N型沟道。三个电极：g：栅极d：漏极s：源极N沟道P沟道符号：§5.91结型场效应管二、结型场效应管的工作原理1.栅源电压对沟道

2、的控制作用夹断电压UP——使导电沟道完全合拢（消失）所需要的栅源电压uGS。在栅源间加负电压uGS，令uDS=0①当uGS=0时，导电沟道最宽。②当│uGS│↑时，沟道电阻增大。③当│uGS│↑到一定值时，沟道会完全合拢。§5.91结型场效应管2.漏源电压对沟道的控制作用在漏源间加电压uDS，令uGS=0①当uDS=0时，iD=0。②uDS↑→iD↑→沟道变窄③当uDS↑,使uGD=uGS-uDS=UP时，预夹断。④uDS再↑，预夹断点下移。预夹断前，uDS↑→iD↑。预夹断后，iDS↑→iD几乎不变。§5.91结型场效应管三、结型场效应三极管的特性曲线1.输

3、出特性曲线：iD=f（uDS）│uGS=常数uGS=0VuGS=-1V§5.91结型场效应管输出特性曲线分为四个区：（a）可变电阻区（预夹断前)△iD=gm△uGS（放大原理）（b）恒流区（预夹断后)（c）夹断区（截止区）（d）击穿区可变电阻区恒流区击穿区截止区§5.91结型场效应管2.转移特性曲线：iD=f（uGS）│uDS=常数例：作uDS=10V的一条转移特性曲线。返回第5章半导体三极管和场效应管及其应用§5.92绝缘栅场效应管学习目标：1.熟悉N沟道增强型MOS管的结构和符号、工作原理2.了解N沟道耗尽型MOSFET的特点学习重点：绝缘栅场效应管的结构

4、特点§5.92绝缘栅场效应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沟道一、N沟道增强型MOS管1.结构4个电极：漏极D，源极S，栅极G和衬底B①栅源电压uGS的控制作用2.工作原理当uGS=0V时，管子截止。§5.92绝缘栅场效应管再增加uGS→纵向电场↑→将P区少子电子聚集到P区表面→形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。开启电压（UT）——刚刚产生沟道所需的栅源电压UGS。特性：uGS＜UT，管子截止，uGS＞UT，管子导通。uGS越大，沟道越宽，在相同的漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大。当

5、uGS＞0V时→纵向电场→将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。§5.92绝缘栅场效应管②转移特性曲线：iD=f(uGS)uDS=const可根据输出特性曲线作出移特性曲线。例：作uDS=10V的一条转移特性曲线：UT§5.92绝缘栅场效应管一个重要参数——跨导gm：gm=iD/uGSuDS=const(单位mS)gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。§5.92绝缘栅场效应管二、N沟道耗尽型MOSFET特点：当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。夹断电压（U

6、P）——沟道刚刚消失所需的栅源电压uGS§5.92绝缘栅场效应管三、P沟道耗尽型MOSFETP沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。四、MOS管的主要参数（1）开启电压UT（2）夹断电压UP（3）跨导gm：gm=iD/uGSuDS=const（4）直流输入电阻RGS——栅源间的等效电阻。由于MOS管栅源间有sio2绝缘层，输入电阻可达109～1015。返回第5章半导体三极管和场效应管及其应用§3.3场效应管的主要参数、特点及使用注意事项学习目标：

7、1.熟悉场效应管的主要参数及特点2.熟悉FET和BJT的性能差异及FET的使用方法学习重点：1.FET和BJT的性能差异及FET的使用方法§5.93场效应管的主要参数、特点及使用注意事项1.开启电压UT栅源电压小于开启电压的绝对值,场效应管不能导通。2.夹断电压UP当uGS=UP时,漏极电流为零。3.饱和漏极电流IDSS当uGS=0时所对应的漏极电流。4.输入电阻RGS结型场效应管:RGS大于107ΩMOS场效应管:RGS可达109～1015Ω。5.低频跨导gm反映了栅压对漏极电流的控制作用。一、场效应管的主要参数§5.93场效应管的主要参数、特点及使用注意事

8、项双极型三极管单极型场效应管载流子多子