五邑大学低频电子线路课件第4章 场效应管及其放大电路.pptVIP

第4章 场效应管放大电路 基本要求 了解场效应管的分类、结型场效应管（JFET）和金属－氧化物－半导体场效应管（MOSFET）的结构、工作原理； 熟悉输出特性曲线和转移特性曲线，以及场效应管的主要参数； 掌握场效应管放大电路的组成、分析方法和应用。 FET 特点 4.1 结型场效应管(JFET) 4.1.2 N沟道结型场效应管的工作原理 4.1.2.1 对导电沟道和 的控制作用 4.1.3 结型场效应管的特性曲线 1．输出特性曲线 2．转移特性曲线 4.2 绝缘栅场效应管(IG-FET) 4.2.1 N沟道增强型MOSFET 在一块掺杂浓度较低的P型半导体材料(衬底)上，利用扩散工艺在衬底上形成两个高掺杂浓度的N型区域(用N+表示)，并在此N区域上引出两个接触电极(铝电极)，分别称为源极(S)和漏极(D)，两个电极之间的衬底表面覆盖一层二氧化硅(SiO2)绝缘层，该绝缘层上再沉积金属铝层并引出电极作为栅极(G)，从衬底引出的电极称为衬底电极(B)，通常将衬底电极和栅极连接在一起使用。 4.2.1.2 N沟道增强型MOSFET的工作原理 4.2.1.3 N沟道增强型MOSFET的特性曲线 4.2.2 N沟道耗尽型MOSFET 4.2.3 MOS场效应晶体管使用注意事项 MOS场效应晶体管在使用时应注意其分类，不能随意互换。MOS场效应晶体管由于输入阻抗高(包括MOS集成电路)极易被静电击穿，使用时应注意以下规则。 (1) MOS器件启用前通常由生产厂家将MOS器件装在黑色的导电泡沫塑料袋中，切勿自行随便用其他塑料袋装。也可用细铜线把各个引脚连接在一起(或用锡纸包装)，以防被静电击穿。 (2) 已取出的MOS器件不能在塑料板上滑动，应用金属盘来盛放待用器件。 (3) 焊接用的电烙铁必须良好接地，不具备条件时可将电烙铁拔离交流电源插座再焊接。 (4) 在焊接前先将把电路板的电源线与地线短接，待MOS器件焊接完成后再恢复。 (5) 焊接MOS器件各引脚的顺序是漏极、源极、栅极。拆卸MOS器件时顺序相反。 (6) 电路板在装机之前先用良好接地的线夹子去碰触机器的各接线端子，再把电路板接上去。 (7) 生产过程中，在人体可能接触MOS器件的时，操作人员的手腕应带静电屏蔽套，并将屏蔽套可靠接地。 4.2.4 双栅场效应管(DG FET) 双栅 MOS 场效应管有两个栅极，其结构示意图如图4-12所示。由于双栅MOSFET具有上、下两个栅，增强了对沟道的控制能力。对于厚膜双栅MOSFET, 硅膜在正面、背面栅压作用下的最大反型区域小于硅膜厚度, 即两个反型沟道相对独立, 而硅膜的中间部分没有反型, 没有电流通道。在这种状况下, 双栅MOSFET 相当于两个普通体硅MOSFET 的简单并联。 4.3.1 FET的主要参数 (1．直流参数 , 2. 交流参数 ) 3．极限参数 4.4 场效应管放大电路4.4.1 直流分析 3）分压式自给偏压电路 4.4.2 小信号模型分析4.4.2.1 FET的小信号等效模型 4.4.2.2 小信号模型分析方法 1) 电压增益 3) 输入电阻 场效应管的应用示例 本章小结 1）介绍了J-FET和MOS FET的结构和工作原理 应熟悉场效应管的特性曲线 掌握场效应管放大电路的分析方法及其与晶体三极管放大电路的异同点 了解场效应管的应用注意事项 导电沟道 国产N沟道MOSFET的典型产品单栅管有3DO1、3DO2、3DO4等，双栅管有4DO1等。 双栅极FET 双栅极FET等效 双栅极FET引脚图 1．直流参数 1) 夹断电压 2) 开启电压 3) 饱和电流 4) 直流输入电阻 2. 交流参数 1) 低频跨导(互导) (4-11) (4-12) 对于增强型MOSFET，将式(4-6)代入(4-11)得到增强型MOSFET的跨导为 (4-13) 2) 输出电阻 (4-14) FET放大电路的分析方法与BJT放大电路的分析方法基本相同，可以用图解法和低频小信号等效(微变等效)电路法。 与BJT放大电路相似，给FET栅极提供直流电压的电路称为偏置电路。FET的偏置电路分为固定偏置电路、自给偏置电路和分压式偏置电路三种。 共源组态的基本放大电路如图4-14所示。