模拟电路场效应管及其基本放大电路课件.pptVIP

双极型和场效应型三极管的比较 双极型三极管 场效应三极管 结构 NPN型 结型耗尽型 N沟道 P沟道 PNP型 绝缘栅增强型 N沟道 P沟道 绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道 C与E一般不可倒置使用 D与S有的型号可倒置使用 载流子 多子扩散少子漂移 多子漂移（空穴被排斥，形成反型层） 输入量 电流输入 电压输入 控制 电流控制电流源CCCS(β) 电压控制电流源VCCS(gm) 噪声 较大 较小 温度特性 受温度影响较大 较小，可有零温度系数点 输入电阻 几十到几千欧姆 几兆欧姆以上 静电影响 不受静电影响 易受静电影响 集成工艺 不易大规模集成 适宜大规模和超大规模集成 讨论一：利用图示场效应管组成原理性共源放大电路。 §5.2 场效应管基本放大电路 一、场效应管静态工作点的设置方法 二、场效应管放大电路的动态分析 三、场效应管放大电路的频率响应 (1) 静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。 (2) 动态：能为交流信号提供通路。 组成原则： 静态分析：估算法、图解法 动态分析：微变等效电路法、图解法 分析方法： 场效应管基本放大电路 共源电路 共栅电路 共漏电路 结型场效应管放大电路的三种接法 一、场效应管静态工作点的设置方法 根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的直流电源，就可确定合适的静态工作点。 1. 基本共源放大电路 为了使场效应管工作在恒流区实现放大作用，应满足： N增强型MOS管 共源 思考： 1.N沟道共源结型场效应管的静态工作点怎样设置？ 2.N沟道共源耗尽型MOS的静态工作点怎样设置？ 2. 自给偏压电路 由正电源获得负偏压 称为自给偏压 哪种场效应管放大电路能够采用这种电路形式设置Q点？ 耗尽型场效应管 结型场效应管共源放大电路静态分析： 3. 分压式偏置电路 即典型的Q点稳定电路 二、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 iD 的全微分为 上式中定义： —— 场效应管的跨导(毫西门子 mS) —— 场效应管漏源之间等效电阻 信息技术学院 中华民族有着五千多年的文明历史，中华民族在世界上是一个非常卓越和伟大的民族。我们有过繁荣昌盛的唐朝，有过强盛无比疆域辽阔的汉朝和元朝，更有灿烂美丽的唐、宋文化 模拟电子技术基础Fundamentals of Analog Electronic 第五章 场效应管及其放大电路 第五章 场效应管及其放大电路 §5.1 场效应管 §5.2 场效应管基本放大电路 §5.1 场效应管 一、结型场效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类 BJT是一种电流控制元件(iB~ iC)，工作时，多数载流子和少数载流子都参与导电，所以被称为双极型器件。 FET只有一种载流子参与导电，利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的三极管，称为场效应管，也称单极型三极管。 特点 单极型器件(一种载流子导电)； 输入电阻高； 工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。 FET分类： 绝缘栅场效应管 结型场效应管 增强型 耗尽型 P沟道 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 N沟道 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； 场效应管有三个工作区域：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。 单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 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。 导电沟道是 N 型的，称N 沟道结型场效应管。 D S G N N型沟道 N型硅棒 栅极 源极 漏极 P+ P+ P 型区 耗尽层(PN 结) (Source) (Grid) (Drain) 一、结型场效应管（以N沟道为例） 1. 结构 符号 P 沟道场效应管 N+ N+ P型沟道 G S D P 沟道场效应管是在 P 型硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型，多数载流子为空穴。 符号 g d s 2. 工作原理 （1）栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 uDS=0 沟道最宽 沟道变窄沟道电阻增大 沟道消失称夹断，沟道电阻无穷大 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） (a)uGS = 0 (b)UGS(off) uGS 0 (c)uGS ≤ UGS(off) （2）漏-源电压对漏极电流的影响 uGS为UGS（off）～ 0V中一固定值 uGS＞UGS（off）且不变，iD随uDS增大线性增大，D-S间呈现电阻特性。 uGDUGS（off） 若uDS=0V，有