[工学]模拟电子技术 第五章2.ppt

5.2 MOSFET放大电路 场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极电流iD，因此，用场效应管也可以组成放大电路。 场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。 由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极管放大电路。 直流偏置及Q点的计算 简单的共源极放大电路 须满足VGS VT ，否则工作在截止区 带源极电阻的共源极放大电路 设工作在饱和区 带恒流源的共源极放大电路 静态时，vI＝0，VG＝0， 图解分析法 小信号模型分析法 FET的小信号模型 放大电路的小信号模型分析法 ⑴ 共源极电路 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－VS= VG－IDQR IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VT)]2 VDSQ= VDD－IDQ(Rd+R) ⑵ 共漏极电路 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－VS= VG－IDQR IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VT)]2 VDSQ= VDD－IDQR ⑶ 共栅极电路 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－VS= VG－IDQR IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VT)]2 VDSQ= VDD－IDQ(Rd+R) 组态对应关系 CE/CB/CC CS/CG/CD 电压放大倍数 三种接法基本放大电路的比较 组态对应关系 CE/CB/CC CS/CG/CD 5.2.6 已知gm1=0.8mS，1=2=0.01V-1。ID=0.02mA。求AV。 T1管为共源极放大电路 T2管为T1管的漏极负载 5.2.9 已知gm=1mS，rds≫Rd。(1)画出电路的小信号等效电路；(2)求AV；(3)求Ri。 5.3 结型场效应管(JFET) JFET是利用半导体内的电场效应进行工作的，也称为体内场效应器件。 5.3.1 JFET的结构和工作原理 N型沟道 栅极 源极 漏极 　　在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。 结构及符号 结型场效应管是利用改变VGS大小来控制漏极电流ID的。 在栅极和源极之间加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流ID减小，反之，漏极ID电流将增加。 工作原理 ⑴ vGS对iD的控制作用 当vGS=0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽。 随着│vGS│增大，耗尽层加宽，导电沟道变窄，沟道电阻增大。 当│vGS│=│VP│时，两侧耗尽层合拢，导电沟道被夹断，沟道电阻趋于无穷大。 ⑵ vDS对iD的影响 当vDS=0时，iD=0；随着vDS增大，沟道电场强度加大，iD增加，iD沿沟道产生电压降，靠近漏极处，反偏压最大，耗尽层最宽，导电沟道最窄。 当vGD=vGS-vDS=VP时，导电沟道在A点被夹断，随着vDS增大，夹断长度增加，夹断区电场强度增大，仍能将电子拉过夹断区，形成iD（基本不随vDS增加而上升）。 5.3.2 JFET的特性曲线及参数 转移特性 在VP≤VGS≤0范围内 两个重要参数 夹断电压VP(ID=0时的VGS) 饱和漏极电流IDSS(VGS=0时的ID) 输出特性 截止区vGS＜VP， 可变电阻区 饱和区 可变电阻区 恒流区 vDS = 常数 vDS = 15 V 　　结型场效应管栅极基本不取电流，其输入电阻很高，可达 107  以上。如希望得到更高的输入电阻，可采用绝缘栅场效应管。 由输出特性作转移特性 主要参数 夹断电压VP 饱和漏电流IDSS 最大漏源电压V(BR)DS 最大栅源电压V(BR)GS 直流输入电阻RGS 跨导gm 输出电阻rds 最大耗散功率PDM 5.3.3 JFET放大电路的分析法 5.3.7 已知VDD=20V，VGS=-2V，IDSS=4mA，VP=-4V。(1)求R1和ID；(2)求正常放大条件下R2可能的最大值；(3)设rds可略，计算AV和Ro。 5.5 各种放大器件电路性能比较 5.5.1 各种FET的特性及使用注意事项 各种FET的特性比较 P237 表5.5.1 使用注意事项 P衬底接低电位，N衬底接高电位。或将衬底与源极连在一起。 FET通常制成漏极与源极可以互换，但有些产品出厂时已将源极与衬底连在一起，这时漏极与源极不能对调。 JFET的栅源电压不能反接，但可以在开路状态下保存。而MOSFET不使用时，须将各电极短路。 焊接时，电烙铁必须有外接地线，以屏蔽交流电场，防止损坏管子。 5.5.2 各种放大