第15章电子技术精读.ppt

2. 耗尽型绝缘栅场效应管 由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS= 0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS，也会有漏极电流 ID 产生。 当UGS 0时，使导电沟道变宽， ID 增大； 当UGS 0时，使导电沟道变窄， ID 减小； UGS负值愈高，沟道愈窄， ID就愈小。 当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失， ID= 0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。 这时的漏极电流用 IDSS表示，称为饱和漏极电流。 (2) 耗尽型N沟道MOS管的特性曲线 夹断电压 耗尽型的MOS管UGS= 0时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。 UGS(off) 转移特性曲线 0 ID/mA UGS /V -1 -2 -3 4 8 12 16 1 2 UDS=常数 U DS UGS=0 UGS0 UGS0 漏极特性曲线 0 ID/mA 16 20 12 4 8 12 16 4 8 IDSS 2. 耗尽型绝缘栅场效应管 (3) P 沟道耗尽型管 符号： G S D 予埋了P型 导电沟道 SiO2绝缘层中 掺有负离子 耗尽型 G S D G S D 增强型 N沟道 P沟道 G S D G S D N沟道 P沟道 G、S之间加一定 电压才形成导电沟道 在制造时就具有 原始导电沟道 3. 场效应管的主要参数 (1) 开启电压 UGS(th)：是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off)： (3) 饱和漏电流 IDSS： 是结型和耗尽型 MOS管的参数 (4) 低频跨导 gm：表示场效应管放大能力，衡量 栅源电压对漏极电流的控制能力 极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。 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PNP N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—C G—S—D 15.9.2 场效应管放大电路 场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放大电路。 场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、集电极、基极。 场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。 场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样，包括静态分析和动态分析。 15.9.2 场效应管放大电路 1.自给偏压式偏置电路 栅源电压UGS是由场效应管自身的电流提供的，故称自给偏压。偏压确定静态工作点。 UGS = –RSIS = –RSID +UDD RS CS C2 C1 RD RG + T + _ + _ ui uo IS + _ UGS T为N沟道耗尽型场效应管 增强型MOS管因UGS=0时， ID? 0，故不能采用自给偏压式电路。 +UDD RS CS C2 C1 RD RG + T + _ + _ ui uo IS + _ UGS 静态分析可以用估算法或图解法( 略 ) 估算法： UGS = – RSID 将已知的UGS(off)、IDSS代入上两式，解出UGS、ID; 由 UDS= UDD –ID(RD+ RS) 解出UDS 列出静态时的关系式 对增强型MOS管构成的放大电路需用图解法来确定静态值。 +UDD RS CS C2 C1 RD RG + T + _ + _ ui uo IS + _ UGS 例：已知UDD =20V、RD=3k?、 RS=1k?、 RG=500k?、UGS(off)= –4V、IDSS=8mA， 确定静态工作点。 解：用估算法 UGS = – 1? ID UDS= 20 – 2（ 3 + 1 ）= 1