结型场效应管讲课教案

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1、第四章场效应管放大电路本章的教学目标和要求：要求学生了解JFET、MOSFET的结构特点，理解其工作原理；掌握JFET、MOSFET的特性曲线及其主要参数，掌握BJT、JFET、MOSFET三者之间的差别；掌握FET的偏置电路，工作点估算方法，掌握FET的小信号跨导模型，掌握FET的共源和共漏电路的分析和特点。本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学方式）§4－1　结型场效应管2§4－2　金属－氧化物－半导体场效应管2§4－3　场效应管放大电路2习题课1本章重点：各种场效应管的外特性及参数，场效应管放大电路的偏置电路及特点。本章难点：场效应管的工作原理以及静态工作点的计算。本章教学

2、方式：课堂讲授本章课时安排：6本章的具体内容：24、25节：介绍结型场效应管的工作原理、结型场效应管的特性曲线以及主要参数。重点：对结型场效应管的特性曲线的理解。26、27节：介绍MOS效应管的工作原理、MOS效应管的特性曲线以及主要参数。重点：对MOS效应管的特性曲线的理解。28、29、30节：FET放大电路的分类，Q点设置方法，两种偏置方法的特点，以及用图解法、计算法对电路进行分析。FET的小信号模型，并用它对共源、共漏放大器分析；加一习题课讲解习题并对本章作一小结。重点:强调分析方法的掌握，以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。本节教学内容：一．场效应管的基本问题1.场效应

3、管根据结构不同分为哪两大类？2.何谓耗尽型？何谓增强型？VP夹断电压和VT开启电压分别是何种类型场效应管的重要参数之一？3.场效应管有哪三个电极？和BJT管如何对应？4.场效应管的两个电压VGS和VDS分别起何主要作用？5.场效应管输出特性曲线分为哪几个区？作放大时工作在哪个区？为什么？6.场效应管是双极型？单极型？电压控制器件还是电流控制器件？它的输入电阻如何？（与BJT对比）7.根据场效应管特点作放大时，应如何合理设置Q点？二．场效应管的特点场效应管是电压控制器件。它具有输入阻抗高，噪声低的优点。本章是本课程的难点，但不是本课程的重点。三极管特点电流控制器件（基极电流控制晶体管导电

4、能力）输入阻抗不高双极型器件（两种载流子：多子少子参与导电）噪声高场效应管特点电压控制器件（用电压产生电场来控制器件的导电能力）故称为FieldEffectTransistor输入阻抗极高单极型器件（一种载流子：多子参与导电）噪声小缺点速度慢场效应三极管（FET）只有一种载流子参与导电，且利用电场效应来控制电流的三极管，称为场效应管，也称单极型三极管。场效应管分类结型场效应管（JFET）绝缘栅场效应管（MOSFET）特点单极型器件(一种载流子导电)；输入电阻高；（≥107～1015W）工艺简单、易集成、功耗小、体积小、噪声低、成本低等。例题解析例4．1试将场效应管栅极和漏极电压对电流的

5、控制机理，与双极型晶体管基极和集电极电压对电流的控制机理作一比较。场效应管栅极电压是通过改变场效应管导电沟道的几何尺寸来控制电流。漏极电压则改变导电沟道几何尺寸和加速载流子运动。双极型三极管基极电压是通过改变发射结势垒高度来控制电流，集电极电压(在放大区)是通过改变基区宽度，从而改变基区少子密度梯度来控制电流。例4．2N沟道JFET的转移特性如图4．1所示。试确定其饱和漏电流IDSS和夹断电压VP。解由图4.1可至知，此JFET的饱和漏电流IDSS≈4mA，夹断电压VP≈-4V。例4．3N沟道JFET的输出特性如图3．2所示。漏源电压的VDS＝15V，试确定其饱和漏电流IDSS和夹断电

6、压VP。并计算VGS＝-2V时的跨导gm。图4．1图4．2解由图3．2可得：饱和漏电流IDSS≈4mA，夹断电压VP≈-4V，VGS＝-2V时，用作图法求得跨导近似为：例4.4比较共源极场效应晶体管和共发射极晶体管放大电路，为什么前者输入电阻高？解：因为场效应晶体管的栅源电阻远远大于晶体三极管的基射等效电阻。