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时间：2020-06-15
《电子技术第5章 场效应管放大电路.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。
1、5场效应管放大电路5.1金属-氧化物-半导体场效应（MOSFET）5.3结型场效应管（JFET）*5.4砷化镓金属-半导体场效应管☆5.5各种放大器件电路性能比较☆5.2MOSFET放大电路5.1.1N沟道增强型MOSFET5.1.5MOSFET的主要参数5.1.2N沟道耗尽型MOSFET5.1.3P沟道MOSFET5.1.4沟道长度调制效应（不讲）5.1金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）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JFETMOSFET耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道增强型：场效应管没有加偏
2、置电压时，没有导电沟道场效应管的分类：MetalOxideSemiconductor——MOSFET增强型N沟道、P沟道耗尽型N沟道、P沟道增强型：没有导电沟道，耗尽型：存在导电沟道，N沟道P沟道增强型N沟道P沟道耗尽型L：沟道长度W：沟道宽度tox：绝缘层厚度通常W>L1.结构5.1.1N沟道增强型MOSFET剖面图1.结构（N沟道）vGS越大，导电沟道越厚，沟道电阻越小。（1）vGS对沟道的控制作用①当vGS≤0时无导电沟道，d、s间加电压时，无电流产生。②当03、。③当vGS≥VT时在电场作用下产生导电沟道，d、s间加电压后，有电流产生。2.工作原理（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>VT）时，vDSiD沟道电位梯度整个沟道呈楔形分布当vGS一定（vGS>VT）时，vDSiD沟道电位梯度当vDS增加到使vGD=VT时，在紧靠漏极处出现预夹断。（2）vDS对沟道的控制作用在预夹断处：vGD=vGS-vDS=VT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（3）vDS和vGS同时作用时vDS一定，vG4、S变化时给定一个vGS，就有一条不同的iD–vDS曲线。VGSVT>0，VDS>0。BJT的输入特性：iB=f(vBE)；iC=iBMOS管的iG=0，iD受vGS控制,故称为电压控制器件。（2）转移特性1.结构和工作原理（N沟道）二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流5.1.2N沟道耗尽型MOSFET5.1.2N沟道耗尽型MOSFET（N沟道增强型）耗尽型MOS管，VGS可－,可0,可+；VDS>0。2.V-I特性曲线5.1.3P沟道MOSFETVDS<0，VGSVT<0，iD流出d极－＋－－－＋iD一、直流参5、数1.开启电压VT（增强型参数）2.夹断电压VP（耗尽型参数）3.饱和漏电流IDSS（耗尽型参数）4.直流输入电阻RGS（109Ω～1015Ω）5.1.5MOSFET的主要参数2.低频互导gm定义:二、交流参数1.输出电阻rdsN沟道结型场效应管DGSP沟道结型场效应管DGSN沟道P沟道增强型MOS管N沟道P沟道耗尽型MOS管增强型MOS管特性小结绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型VGSVT>0，VDS>0,id流向d端。VGSVT<0，VDS<0，id流出d端。耗尽型MOSFET的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道耗尽型P沟道耗尽型VGS:可－,可0,可6、+；VDS>0,id流向d端。VGS:可－,可0,可+VDS<0，id流出d端。场效应管与晶体管的比较电流控制电压控制控制方式电子和空穴两种载流子同时参与导电载流子电子或空穴中一种载流子参与导电类型NPN和PNPN沟道和P沟道放大参数rce很高rds很高输出电阻输入电阻较低较高双极型三极管单极型场效应管热稳定性差好制造工艺较复杂简单，成本低对应电极b—e—cg—s—d5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算2.图解分析☆3.小信号模型分析*5.2.2带PMOS负载的NMOS放大电路5.2MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算（7、1）简单的共源极放大电路（N沟道）共源极放大电路直流通路（1）输出特性①截止区3.V-I特性曲线导电沟道尚未形成，iD＝0外部条件：当vGS＜VT时，②可变电阻区rdso是受vGS控制的可变电阻外部条件：vDS≤（vGS－VT）③饱和区（恒流区或放大区）条件：vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）特点：iD与vGS成正比,不随vDS变化。验证是否满足如果不满足，应调整放大电路参数MOS管工作在恒流区，须满足VGS>VT，且VDS>(VGS－VT)由Kn叫做电导常数,单位是mA/V2,是与管子结构有关的参数。1.直流偏置及静态工作点的计算（1）简单的共源极放8、大电路假设工作在饱和区满足假设成立。解：例：设Rg1
3、。③当vGS≥VT时在电场作用下产生导电沟道，d、s间加电压后，有电流产生。2.工作原理（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>VT）时，vDSiD沟道电位梯度整个沟道呈楔形分布当vGS一定（vGS>VT）时，vDSiD沟道电位梯度当vDS增加到使vGD=VT时，在紧靠漏极处出现预夹断。（2）vDS对沟道的控制作用在预夹断处：vGD=vGS-vDS=VT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（3）vDS和vGS同时作用时vDS一定，vG
4、S变化时给定一个vGS，就有一条不同的iD–vDS曲线。VGSVT>0，VDS>0。BJT的输入特性：iB=f(vBE)；iC=iBMOS管的iG=0，iD受vGS控制,故称为电压控制器件。（2）转移特性1.结构和工作原理（N沟道）二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流5.1.2N沟道耗尽型MOSFET5.1.2N沟道耗尽型MOSFET（N沟道增强型）耗尽型MOS管，VGS可－,可0,可+；VDS>0。2.V-I特性曲线5.1.3P沟道MOSFETVDS<0，VGSVT<0，iD流出d极－＋－－－＋iD一、直流参
5、数1.开启电压VT（增强型参数）2.夹断电压VP（耗尽型参数）3.饱和漏电流IDSS（耗尽型参数）4.直流输入电阻RGS（109Ω～1015Ω）5.1.5MOSFET的主要参数2.低频互导gm定义:二、交流参数1.输出电阻rdsN沟道结型场效应管DGSP沟道结型场效应管DGSN沟道P沟道增强型MOS管N沟道P沟道耗尽型MOS管增强型MOS管特性小结绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型VGSVT>0，VDS>0,id流向d端。VGSVT<0，VDS<0，id流出d端。耗尽型MOSFET的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道耗尽型P沟道耗尽型VGS:可－,可0,可
6、+；VDS>0,id流向d端。VGS:可－,可0,可+VDS<0，id流出d端。场效应管与晶体管的比较电流控制电压控制控制方式电子和空穴两种载流子同时参与导电载流子电子或空穴中一种载流子参与导电类型NPN和PNPN沟道和P沟道放大参数rce很高rds很高输出电阻输入电阻较低较高双极型三极管单极型场效应管热稳定性差好制造工艺较复杂简单，成本低对应电极b—e—cg—s—d5.2.1MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算2.图解分析☆3.小信号模型分析*5.2.2带PMOS负载的NMOS放大电路5.2MOSFET放大电路1.直流偏置及静态工作点的计算（
7、1）简单的共源极放大电路（N沟道）共源极放大电路直流通路（1）输出特性①截止区3.V-I特性曲线导电沟道尚未形成，iD＝0外部条件：当vGS＜VT时，②可变电阻区rdso是受vGS控制的可变电阻外部条件：vDS≤（vGS－VT）③饱和区（恒流区或放大区）条件：vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）特点：iD与vGS成正比,不随vDS变化。验证是否满足如果不满足，应调整放大电路参数MOS管工作在恒流区，须满足VGS>VT，且VDS>(VGS－VT)由Kn叫做电导常数,单位是mA/V2,是与管子结构有关的参数。1.直流偏置及静态工作点的计算（1）简单的共源极放
8、大电路假设工作在饱和区满足假设成立。解：例：设Rg1
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