第五章场效应放大电路.pptVIP

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2017-12-14 发布于湖北
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第五章场效应放大电路.ppt

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第5章场效应管放大电路场效应管的分类耗尽型 3 场效应管的主要参数 5.2.1 MOSFET放大电路场效应管与晶体管的比较场效应管的四个工作区：可变电阻区：在预夹断前，通过改变vGS的值，可以改变沟道的宽度，从而改变漏－源极之间的电阻。恒流区：当vDSvGS－VP，即vGDVP时，各曲线近似一组横轴的平行线。当vDS增大时，iD几乎不变，因而可将iD近似为vGS控制的电流源。该区为场效应管作放大管时的工作区。夹断区：当vGSVP时，导电沟道被夹断，iD＝0，无电流。击穿区：vDS过大，管子击穿。输出特性曲线动画演示 5.3 结型场效应管下一页返回上一页 2 转移特性曲线：转移特性曲线描述了当漏－源电压vDS为常量时，漏极电流iD与栅－源电压vGS之间的函数关系。当场效应管工作在恒流区时，由于输出特性曲线可近似为恒轴的一组平行线，所以可用一条转移特性曲线代替恒流区所有曲线。注意：为了保证栅—源间的耗尽层加反向电压，N沟道管vGS≤0，P沟道管vGS≥0。转移特性曲线动画演示 5.3 结型场效应管下一页返回上一页与MOSFET类似 5.3 结型场效应管下一页返回上一页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。场效应管放大电路的分析包括静态分析和动态分析。场效应管三极 g 栅极(控制极) s 源极 d 漏极基极 b 发射极 e 集电极 c 晶体管三极场效应管共源极放大电路源极输出器共射极放大电路射极输出器晶体管下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路增强型N沟道MOS管的特性曲线转移特性曲线漏极特性曲线下一页返回上一页下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路耗尽型N沟道MOS管的特性曲线转移特性曲线漏极特性曲线下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路 JFET的特性曲线转移特性曲线漏极特性曲线下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路 1. 直流偏置及静态工作点的计算（1）简单的共源极放大电路（N沟道）假设工作在饱和区，即验证是否满足如果不满足，则说明假设错误须满足VGS VT ，否则工作在截止区再假设工作在可变电阻区即 (VGS ID VDS) 下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路假设工作在饱和区满足假设成立，结果即为所求。解：例：设Rg1=60k?，Rg2=40k?，Rd=15k?，试计算电路的静态漏极电流IDQ和漏源电压VDSQ 。 VDD=5V， VT=1V，下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路（2）带源极电阻的NMOS共源极放大电路假设工作在饱和区需要验证是否满足下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路解：静态时，vI＝0，VG ＝0，ID ＝IDQ 电流源偏置 VDSQ ＝5－(－2.25) －2.5=4.75V 设工作于饱和区例：已知VT＝1V，Kn＝160μA/V2,VDD=VSS=5V,IDQ=0.25mA,VDQ=2.5V,试求电路参数。由此得 VGSQ ＝2.25V VS ＝VG － VGS = －2.25V VDSQ ＝VDD－VS －IDRD VDSQ ＝4.75 VGS － VT ，假设成立下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路 2. 图解分析由于负载开路，交流负载线与直流负载线相同下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路 3. 小信号模型分析与分析晶体管的h参数等效模型相同，将场效应管也看成一个两端口网络，栅极与源极之间看成输入端口，漏极与源极之间看成输出端口。在小信号情况下，场效应管的等效模型如下： (1) 场效应管的低频小信号等效模型下一页返回上一页 5.2 MOSFET放大电路电子与通信工程系电子学教研室电子与通信工程系电子学教研室 5.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管 5.2 MOSFET放大电路 5.3 结型场效应管（JFET）场效应晶体管（Field Effect Transistor简称FET）:是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即是电压控制元件。工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件。 BJT是一种电流控制器件，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件。 FET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极高,抗辐射能力强