模拟电路课件第四章---场效应管放大电路.pptVIP

* * 4.1　结型场效应管 4.2　金属－氧化物半导体场效应管 4.3 场效应管的参数和应用注意事项 4.4 场效应管应用注意事项 4.5 双极型和场效应型管的比较 4.6 场效应型管放大电路 第4章　场效应管放大电路 1、JFET管的电路符号 2、MOS管电路符号 3、场效应管应用注意事项 4、双极型和场效应型管的比较 重点： 场效应三极管是仅由一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。 从场效应三极管的结构来划分，它有两大类。 1.结型场效应三极管JFET (Junction type Field Effect Transistor) 2.金属氧化物半导体三极管MOSFET 　　　　　　　（Metal Oxide Semiconductor FET） (MOSFET也称绝缘栅型场效应三极管IGFET) 　　　　　　　（Insulated Gate Field Effect Transistor) （ 4.1 结型场效应三极管 (1)结型场效应管的结构　　　　　　 N-JFET结构 P-JFET结构 图04.01 结型场效应管的结构 S(Source)为源极，相当e G(Gate)为栅极，相当b； D(Drain)为漏极，相当c； (2) 结型场效应三极管的工作原理 漏源电压VDS=0 栅源电压VGS=0 漏源电压VDS=0 栅源电压 VPVGS0 ① 栅源电压对沟道(对漏极电流）的控制作用 漏源电压VDS=0 栅源 VGS≤VP0 导电沟道全夹断 栅源电压VGS可以控制沟道电阻的大小，∣VGS∣增大，导 电沟道电阻增加(对N-JFET，VGS0；对P-JFET，VGS0；) ② 漏源电压对沟道(对漏极电流）的控制作用 栅源电压VGS=0 漏源电压VDS=0 栅源电压VGS=0 漏源电压VDS0 栅源电压VGS=0漏源电压VDS0且逐渐增加，VGD=VGS-VDS， 即VGD=-VDS=VP时预夹断，对应的电流为饱和漏极电流IDSS 栅源电压VGS=0 时的输出特性曲线 栅源电压VGS=0 漏源电压VDS=-VP 栅源电压VGS=0 漏源电压VDS∣VP∣ 栅源电压VGS=0 时的输出特性曲线 漏源电压VDS∣VP∣后，IDS基本不随VDS增加而增加 漏极电流IDS处于饱和状态，VDS增加到VBR时产生击穿 (3)结型场效应三极管的特性曲线 JFET的特性曲线有两条，一是转移特性曲线， 二是输出特性曲线。JFET的特性曲线如图04.02所示。 (a) 漏极输出特性曲线 (b) 转移特性曲线 图04.02 N沟道结型场效应三极管的特性曲线 总结： 1、JFET管,栅源极之间的PN结承受反向偏置, 　 故IGS≈0，输入回路无电流，输入电阻很高。 2、JFET管是利用栅源电压VGS的电场作用来控制 PN结的宽窄，从而控制沟道电阻，最终控制漏 源电流IDS的大小，因此属于电压控制器件。 3、预夹断前，IDS 与VDS呈线性关系，预夹断后， IDS饱和 4、P-JFET管与N-JFET管所加的电源极性相反 金属氧化物半导体场效应管MOSFET分为 增强型 ? N沟道、P沟道 耗尽型 ? N沟道、P沟道 4.2 金属氧化物半导体场效应管的工作原理 NMOS(E):当VGS=0 时,无导电沟道IDS=0 NMOS(D):当VGS=0时,已有导电沟道,IDS≠0 图04.03 N沟道增强型 MOSFET结构示意图 (1)N沟道增强型MOSFET ①结构:如图 MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。P型半导体称为衬底，用符号B表示。 ②工作原理 1．栅源电压VGS的控制作用 当VGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的 二极管， 在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。 当栅极加有电压时，若 0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅