模拟电路：第四章 结型场效应管课件.ppt

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1、第四章场效应管及MOS模拟集成电路基础双极型三极管：BipolarJunctionTransistor只有一种极性的载流子参与导电.三极管有两种极性的载流子参与导电.单极型三极管(场效应管)：FieldEffectTransistor场效应管的分类：结型（JFET）：绝缘栅（IGFET）：N沟道/P沟道MOSFET增强型：耗尽型：N沟道/P沟道N沟道/P沟道§4.1结型场效应管（JFET）§4.3场效应管放大电路§4.2金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）本章的主要内容：4.3.1共源FET放大电路4.3.2共漏FET放大电路学习方法建议：（将FE

2、T和BJT进行类比学习）结构工作原理特性曲线主要参数小信号模型○○○GDS○○○GDS○○○GDS○○○GDSGDSGDS4.1结型场效应管（JFET）4.1结型场效应管1、JFET的三个电极分别是什么？与BJT的电极有何对应关系？2、JFET工作时有什么要求和特点？三个电极的电流关系如何？3、JFET的输出特性曲线可以分为哪几个区域？在哪个区域它可以实现放大控制作用？4、什么叫转移特性曲线？曲线上的两个主要参数是什么？你能写出曲线的方程吗？6、已知JFET三个电极的电位，如何判断它的工作状态？7、JFET的小信号模型是怎样的？模型中的参数如何确定？

3、问题：5、JFET有哪些主要参数？4.1结型场效应管（JFET）4.1结型场效应管一、JFET的结构和符号#符号中的箭头方向表示什么？表示栅结正偏时，栅极电流方向是由栅极的P＋区指向N沟道。NP+P+DSGDGSDGSbcePN结栅极漏极源极N沟道JFET的电路符号导电沟道P沟道JFETPN+N+DSe漏极源极P沟道JFET的电路符号#FET和BJT的电极对应关系：G--b；D--c；S--e；#因FET结构对称，漏极和源极可互换使用。（BJT不能）二、JFET的工作原理注意：JFET工作时，必须使栅极-沟道间的PN结反偏。GNP+P+DS因栅极—沟道间的

4、PN结反偏，栅极电流iG0；栅极不取电流。栅极输入阻抗高达107以上。在D-S间加一个正电压uDS>0,N沟道中的多子在电场作用下由S向D漂移运动，形成漏极电流iD，iDiGiD的大小受uGS的控制。下面主要讨论uGS对iD的控制作用以及uDS对iD的影响。*FET的“栅极不取电流”这一点很重要，它能给我们的分析带来极大的方便。FET三个电极的电流关系为：iG0；iD＝iS。N沟道JFET:P沟道JFET:只有一种载流子（多子）参与导电；GNP+P+DS1、uGS对iD的控制作用uDS=0时，uGS对导电沟道的影响uGS=0导电沟道最宽增大

5、uGS

6、

7、，耗尽层加宽，导电沟道变窄。当

8、uGS

9、=

10、UGS(off)

11、时，耗尽层合拢，导电沟道被夹断。GNP+P+DS“夹断电压”结论：栅源电压通过改变导电沟道的宽窄来控制漏极电流，称为“电压控制电流器件”。GNP+P+DS

12、uGS

13、增大0UGS(off)

14、uGS

15、越大，沟道越窄，沟道电阻越大，iD越小；

16、uGS

17、越小，沟道越宽，沟道电阻越小，iD越大。uGS=0；uDS=0uDS>0GNP+P+DS沟道预夹断后，uDS2、uDS对iD的影响①当uDS较小时，由于沟道较宽，iD随uDS的增大成正比地增大；D、S间的电位梯度使导电沟道呈楔形；②uDS

18、uGD

19、

20、耗尽层越宽当uGD=uGS-uDS=UGS(off)(负数)此时两耗尽层在A点相遇，为预夹断状态。（预夹断方程）夹断区长度外电压的增量主要降落在夹断区上。iD趋于饱和，不再随uDS的增加而上升。uDSiD0UGD=UGS(off)BUDSIDSS饱和漏极电流iDA③uDS>BUDS，PN结击穿，iD急剧增大。uGS=0④改变的uGS值，得到一簇特性曲线。-2V-4V-6V即：uDS=uGS-UGS(off)JFET的输出特性曲线综上分析可知：①沟道中只有一种载流子参与导电，所以FET也称为单极型三极管。②JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因

21、此iG0，输入电阻很高。③FET是电压控制电流器件，iD受uGS控制。④预夹断前iD与uDS近似呈线性关系；预夹断后，iD趋于饱和。uDSiD00-4-1-2-3uGS=uDS4.1结型场效应管三、JFET的特性曲线及参数1.输出特性曲线①可变电阻区②恒流区（饱和区、线性区）③击穿区④截止区（全夹断区）IDSS可变电阻区恒流区击穿区截止区UGS(off)沟道电阻受栅源电压控制。JFET作放大器件时应工作在恒流区。DGSiD受uGS控制，iD基本不受uDS的影响。BUDSuGS－uGS(off)在数字逻辑电路中FET工作在可变电阻区或截止区。DGSuDS0

22、04123uGS=IDSS可变电阻区恒流区击穿区iDuDS截止区U