第3章 场效应管及其基本放大电路课件.ppt

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1、第3章场效应管及其基本放大路3.1结型场效应管3.3场效应管放大电路3.2绝缘栅场效应管3.1　结型场效应管引　言3.1.1结型场效应管的结构及类型3.1.3结型场效应管的伏安特性3.1.2结型场效应管的工作原理3.1.4结型场效应管的主要参数引言场效应管FET(FieldEffectTransistor)类型：增强型耗尽型绝缘栅型场效应管(IGFET)结型场效应管(JFET)场效应管(FET)N沟道P沟道N沟道P沟道N沟道P沟道特点：1.单极性器件(一种载流子导电)3.工艺简单、易集成、功耗小、体

2、积小、成本低2.输入电阻高(1071015，IGFET可高达1015)3.1结型场效应管3.1.1结型场效应管的结构及类型N沟道JFETP沟道JFET3.1.2结型场效应管的工作原理1.当uDS=0时，栅源电压uGS对导电沟道的控制作用uGS=0UGS（off）

3、控制作用uGS0，uDS>0此时uGD=UGS(off)；沟道楔型耗尽层刚相碰时称预夹断。当uDS，预夹断点下移。3.1.3结型场效应管的伏安特性1.输出特性2.转移特性UGS(off)≤uGS≤0和管子工作在恒流区的条件下3.1.4结型场效应管的主要参数1.直流参数(1)夹断电压UGS（off）指uDS=某值，使漏极电流iD为某一小电流时的uGS值。结型型场效应管，当uGS=0时所对应的漏极电流。(2)饱和漏极电流IDSS(3)直流输入电阻RGS(DC)是指漏源电压为零时，栅源电压与栅极电流之

4、比。结型场效应管的RGS(DC)一般大于107Ω。反映了uGS对iD的控制能力，单位S(西门子)。一般为几毫西(mS)uGS/ViD/mAQO2.交流参数(1)低频跨导gm(2)极间电容CGS约为1~3pF，而CGD约为0.1~1pF3.极限参数(1)最大漏极电流IDM(2)最大漏源电压U(BR)DS(3)最大栅源电压U(BR)GS(4)最大耗散功率PDMPDM=uDSiD，受温度限制。3.2绝缘栅场效应管MOS场效应管（绝缘栅场效应管）N沟道绝缘栅场效应管P沟道绝缘栅场效应管增强型耗尽型增强型耗尽

5、型1、增强型N沟道MOSFET(MentalOxideSemi—FET)1.结构与符号P型衬底(掺杂浓度低)N+N+用扩散的方法制作两个N区在硅片表面生一层薄SiO2绝缘层SD用金属铝引出源极S和漏极DG在绝缘层上喷金属铝引出栅极GB耗尽层S—源极SourceG—栅极GateD—漏极DrainSGDB3.2.1增强型MOS管2.工作原理反型层(沟道)(1)导电沟道的形成uGS=0uGS>0且uGS>UGS(th)1)uGS对导电沟道的影响(uDS=0)a.当UGS=0，DS间为两个背对背的PN结；b

6、.当0UGS(th))DS间的电位差使沟道呈楔形，uDS，靠近漏极端的沟道厚度变薄。预夹断(UGD=UGS(th))：漏极附近反型层消失。预夹断发生之前：uDSiD。预夹断发生之后：uDSiD不变。(1)输出特性可变电阻区uDS

7、直到预夹断饱和(放大区)uDS，iD不变uDS加在耗尽层上，沟道电阻不变截止区uGSUGS(th)全夹断iD=0iD/mAuDS/VuGS=2V4V6V8V截止区饱和区可变电阻区放大区恒流区O3.伏安特性(2)转移特性2464321uGS/ViD/mAUDS=10VUGS(th)当uGS>UGS(th)时：uGS=2UGS(th)时的iD值开启电压O二、耗尽型N沟道MOSFETSGDBSio2绝缘层中掺入正离子在uGS=0时已形成沟道；在DS间加正电压时形成iD，uGSUGS(off)时，全

8、夹断。输出特性uGS/ViD/mA转移特性IDSSUGS(off)夹断电压饱和漏极电流当uGSUGS(off)时，uDS/ViD/mAuGS=4V2V0V2VOO三、P沟道MOSFET增强型耗尽型SGDBSGDBN沟道增强型SGDBiDP沟道增强型SGDBiD2–2OuGS/ViD/mAUGS(th)SGDBiDN沟道耗尽型iDSGDBP沟道耗尽型UGS(off)IDSSuGS/ViD/mA–5O5FET符号、特性的比较OuDS/ViD/mA5V2V0V–2Vu