第11-13讲 场效应管及其放大电路.pptVIP

第11-13讲 场效应管及其放大电路 一、场效应管（以N沟道为例） 栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 漏-源电压对漏极电流的影响 输出特性 转移特性 2. 绝缘栅型场效应管 增强型MOS管uDS对iD的影响 耗尽型MOS管 MOS管的特性 3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性 二、场效应管静态工作点的设置方法 1. 基本共源放大电路 2. 自给偏压电路 3. 分压式偏置电路 例 1.4.1 输出特性曲线 例 1.4.1 输出特性曲线 例 1.4.2 电路图 例 1.4.3 电路图 三、场效应管放大电路的动态分析 1. 场效应管的交流等效模型 2. 基本共源放大电路的动态分析 3. 基本共漏放大电路的动态分析 基本共漏放大电路输出电阻的分析 作业 * 一、场效应管 二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析 四、复合管 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。 1. 结型场效应管 导电沟道 源极 栅极 漏极 符号 结构示意图 沟道最宽 沟道变窄 沟道消失称为夹断 uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？ UGS（off） 动画1 uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGD＝UGS（off） VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。 场效应管工作在恒流区的条件是什么？ uGDUGS（off） uGDUGS（off） 动画2 g-s电压控制d-s的等效电阻 预夹断轨迹，uGD＝UGS（off） 可变电阻区 恒 流 区 iD几乎仅决定于uGS 击 穿 区 夹断区（截止区） 夹断电压 IDSS ΔiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。 低频跨导： 夹断电压 漏极饱和电流 场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uDS＜UGS（off）。 为什么必须用转移特性描述uGS对iD的控制作用？ uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。 增强型管 SiO2绝缘层 衬底 耗尽层 空穴 高掺杂 反型层 大到一定值才开启 用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？ iD随uDS的增大而增大，可变电阻区 uGD＝UGS（th）,预夹断 iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区 刚出现夹断 uGS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻 耗尽型MOS管在 uGS＞0、 uGS ＜0、 uGS ＝0时均可导通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在uGS＞0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。 加正离子 小到一定值才夹断 uGS=0时就存在导电沟道 1)增强型MOS管 2)耗尽型MOS管 开启电压 夹断电压 uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS＞0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS＜0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的电源 由正电源获得负偏压 称为自给偏压 哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？ 为什么加Rg3?其数值应大些小些？ 哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？ 即典型的Q点稳定电路 [例1.4.1] 已知某管子的输出特性曲线如图所示。试分析该管为什么类型的场效应管（结型、绝缘栅型、N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）。 [例1.4.1] 已知某管子的输出特性曲线如图所示。试分析该管为什么类型的场效应管（结型、绝缘栅型、N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）。 由iD和uDS的方向可知，该管为N沟道管。 又因为开启电压UGS(th)=4V0,可知该管为增强型管。 所以，该管为N沟道增强型MOS管。 （增强型NMOS管）。 [例1.4.2] 电路以及管子T的输出特性曲线如图所示。试分析uI为0V、8V、10V三种情况下uo分别为多少伏。 1、因为开启电压UGS(th)=4V,可知 当uI=0时，管子截止 iD=0 2、当uI=8V时，由特性曲线可知，如果管子工作在恒流区，则 iD=1mA, uDS=VDD-iDRD=10V 由特性曲线可知，当uI=8V时，管子的预夹断电压小于10V，所以管子工作在恒流区， uO=10V 3、当uI=10V时，由特性曲线可知，如果管子工作在恒流区，则 iD=2.2mA, uDS=VDD-iDRD=4V 由特性曲线可知