模拟集成电路基础三—4.pptVIP

第4章 场效应管及基本放大电路;场效应晶体管;结型场效应管;? 结型场效应管（JFET)结构;结型场效应管; 当UGS=0时，沟道较宽，在UDS的作用下N沟道内的电子定向运动形成漏极电流ID。 当UGS＜0时，PN结反偏，PN结加宽，漏源间的沟道将变窄，ID将减小。 当UGS继续向负方向增加，沟道继续变窄，ID继续减小直至为0。 ;UGS为定值，UDD对ID的控制作用 当UDS=0时，ID=0。若UDS 0，则有漏极电流从漏极流向源极。这时，由于漏极电位高于源极，故靠近漏极的那部分PN结承受的反向电压比靠近源极的那一部分PN结承受的反向电压大，所以，靠近漏极的耗尽层比靠近源极那边的宽，使整个沟道成楔子形，见图 (b) 。随着漏极电压的升高，沟道区的载流子在漏极电压的作用下因速度增大而使电流增大；但耗尽层增大，沟道变窄，又会使电流减小。; 但是总的结果是漏极电流随漏极电压的升高而增大。当漏极电压升高增至某一值(UGD=UGS(off))时，漏极一边的耗尽层出现夹断，如图 (c)所示。如果再继续增大漏极电压，夹断区会加长。但是漏极电压几乎全部降再夹断区，沟道区的电场强度几乎不变，所以，电流ID 基本不变，即漏极电流达到一饱和值。 由以上分析可见，无论栅极电压还是漏极电压变化，均是改变耗尽层的厚度来改变沟道的几何形状，从而达到控制沟道电流的目的。;? 结型场效应管（JFET)的特性曲线;; (一) N沟道增强型MOSFET;出现了一薄层负离子的耗尽层。 耗尽层中的少子——电子数量有限，不能形成漏极电流ID。;;2.漏源电压UDS对漏极电流ID的控制作用;? 漏源电压UDS对漏极电流ID的控制作用;;(1)UGSUT时，沟道未形成， ID =0，管子处于截止状态;;当UDS很小时，ID与UDS、 UGS之间有如下近似关系： ;; N沟道耗尽型MOSFET的结构和 符号如图所示，;当UGS＜0时；随着UGS的减小ID减小，当UGS=UP(称为夹断电压)时，沟道消失，ID=0。;3.输出特性曲线(如图);P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同。 区别是导电的载流子不同，供电电压极性不同。 同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。;各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线;绝缘栅场效应管;场效应管的直流参数;场效应管的直流参数;场效应管的交流参数;场效应管的交流参数;交流参数;交流参数;场效应管的极限参数;各类绝缘栅场效应三极管（即MOS管）的特性曲线;绝缘栅场效应管;;一、MOS场效应管的特点;二、MOS管三种基本放大电路;;(1) 自给偏置电路;+UDD ;偏置电路;(2) 外加偏置电路;三、场效应管的等效电路;;微变等效电路;2.三种基本放大电路;;;G;(2) 共漏放大电路（续）;(3)共栅放大电路;当rdsRD时，;(3)共栅放大电路（续）;3.FET放大电路三种组态性能比较;小 结;四、MOS管恒流源负载;;;1. 单管增强型有源负载（续）;2. 单管耗尽型有源负载;2.单管耗尽型有源负载（续）;;3. 威尔逊电流源有源负载（续）;;;;;;常 用 的 电 路 形 式;;1. E/E型NMOS单极放大器（续）;;;电压增益;;;2. E/D型NMOS单极放大器（续）;六、MOS单极放大器;;MOS单极放大器;六、MOS单极放大器;4. CMOS互补放大器（续）;MOS单极放大器;;;九、MOS模拟开关;;串联型SC等效电阻电路工作原理; MOS集成电路有NMOS、PMOS和CMOS等工艺类型， MOS集成电路中大量采用有源负载代替实体电阻，常用的有源负载有： 1. 单管增强型有源负载，它采用增强型MOS管组成。 等效交流电阻为: ro=1/(gds+gm+gmb) 式中 gds—漏源输出电导； gm—管子跨导； gmb——管子衬底跨导。 通常gmgmbgds 2. 单管耗尽型有源负载，它采用耗尽型MOS管组成。 等效交流电阻为： ro=1/(gds+gmb);小 结;小 结;小 结;重点难点;第四章结束