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RL uo C2 思考：自给偏压共源极 放大电路动静态分析。 SEE P82 * 第26页，共42页，编辑于2022年，星期五 4 分压式偏置电路静态分析 无输入信号时（ui=0），估算：UDS和 ID。 uo +UDD=+20V RS ui CS C2 C1 R1 RD RG R2 RL 200K 51K 1M 10K 10K G D S 10K ID UDS R1=200k? R2=51k? RG=1M? RD=10k? RS=10k? RL=10k? gm =1.5mA/V UDD=20V IDSS=0.9mA UGS(off)＝-4V P84例 * 第27页，共42页，编辑于2022年，星期五 IG=0 直流通道 +UDD+20V R1 RD RG R2 200K 51K 1M 10K RS 10K G D S ID UDS IG 计算得： * 第28页，共42页，编辑于2022年，星期五 动态分析 微变等效电路 S G R2 R1 RG D RL RD Ugs gm Ugs Ui Uo Id S G D id +UDD=+20V uo RS ui CS C2 C1 R1 RD RG R2 RL 200K 51K 1M 10K 10K G D S 10K * 第29页，共42页，编辑于2022年，星期五 动态分析： Ugs Ui Ugs gm Id ri ro Uo S G R2 R1 RG RL? D RL RD = – gm UiRL 电压放大倍数 负号表示输出输入反相 * 第30页，共42页，编辑于2022年，星期五 * 第1页，共42页，编辑于2022年，星期五 N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 场效应管分类： * 第2页，共42页，编辑于2022年，星期五 15.9.1　绝缘栅型场效应管 MOSFET Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧化物-半导体场效应管，或简称 MOS 场效应管。 特点：输入电阻可达 1010 ? 以上。 类型 N 沟道 P 沟道 增强型 耗尽型 增强型 耗尽型 UGS = 0 时漏源间存在导电沟道称耗尽型场效应管； UGS = 0 时漏源间不存在导电沟道称增强型场效应管。 * 第3页，共42页，编辑于2022年，星期五 一、N 沟道增强型 MOS 场效应管 结构 P 型衬底 N+ N+ B G S D SiO2 源极 S 漏极 D 衬底引线 B 栅极 G 图 　N 沟道增强型MOS 场效应管的结构示意图 S G D B * 第4页，共42页，编辑于2022年，星期五 1. 工作原理 绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，以控制漏极电流 ID。 2.工作原理分析 (1)UGS = 0 漏源之间相当于两个背靠背的 PN 结，无论漏源之间加何种极性电压，总是不导电。 S B D * 第5页，共42页，编辑于2022年，星期五 (2) UDS = 0，0 < UGS < UGS(th) P 型衬底 N+ N+ B G S D 栅极金属层将聚集正电荷，它们排斥P型衬底靠近 SiO2 一侧的空穴，形成由负离子组成的耗尽层。增大 UGS 耗尽层变宽。 VGG - - - - - - - - - (3) UDS = 0，UGS ≥ UGS(th) 　由于吸引了足够多P型衬底的电子， 会在耗尽层和 SiO2 之间形成可移动的表面电荷层 —— - - - N 型沟道 反型层、N 型导电沟道。 　　　　　　　　　　　　　UGS 升高，N 沟道变宽。因为 UDS = 0 ，所以 ID = 0。 UGS(th) 或UT为开始形成反型层所需的 UGS，称开启电压。 * 第6页，共42页，编辑于2022年，星期五 (4) UDS 对导电沟道的影响 (UGS > UT) 　　导电沟道呈现一个楔形。漏极形成电流 ID 。可变电阻区 b. UDS= UGS – UT， UGD = UT 　　靠近漏极沟道达到临界开启程度，出现预夹断。预夹断 c. UDS > UGS – UT， UGD < UT 　　由于夹断区的沟道电阻很大，UDS 逐渐增大时，增大部分全部用于克服夹断区对漏极电流的阻力， iD因而基本不变。恒流区 a. UDS < UGS – UT ，即 UGD = UGS – UDS > UT P 型衬底 N+ N+ B G S D VGG VDD P 型衬底 N+