场效应管及其基本放大电路.ppt

第6章 场效应管及其基本放大电路,P沟道,耗尽型,P沟道,P沟道,（耗尽型）,场效应管的分类：,6.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管 6.1.1 增强型MOS管,N沟道增强型MOS管,工作原理,（1） VGS=0 ，没有导电沟道 VGS=0时，不管VDS极性如何，其中总有一个PN结反偏，所以不存在导电沟道。 VGS =0， ID =0,工作原理,（2） 时，出现N型沟道,工作原理,（a）当VGSVTh且固定为某一值，VGD=VGSVDS VTh，沟道分布如图，此时VDS 基本均匀降落在沟道中，沟道呈斜线分布。 这时，ID随VDS增大。,VDS ID ,（3）漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用,工作原理,（b）当VDS增加到使VGD=VT时，沟道如图所示，靠近漏极的沟道被夹断，这相当于VDS增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断。,工作原理,VDS ID 不变,（c）当VDS增加到VGDVT时，沟道如图所示。此时预夹断区域加长，向S极延伸。 VDS增加的部分基本降落在随之加长的夹断沟道上， ID基本趋于不变,伏安特性曲线与电流方程,N沟道增强型MOS管的输出特性曲线,输出特性曲线,(1) 截止区（夹断区） VGS VTh以下区域就是截止区 VGS VT ID=0,(3)饱和区（恒流、放大区） 产生夹断后，VDS增大，ID不变的区域，处于恒流区的场效应管相当于一个压控电流源,(2)可变电阻区（非饱和区） 处于饱和区的场效应管相当于一个压控可变电阻,转移特性,由输出特性曲线作出转移特性曲线,6.1.2 耗尽型MOS管 结构,N沟道耗尽型MOS管结构示意图和符号,伏安特性,N沟道耗尽型MOS管的特性曲线,6.2.1 JFET的结构和工作原理,结构,JFET结构示意图和符号,工作原理,（1）当 uDS=0V时，uDS对导电沟道的控制作用,改变uDS的大小，就可以改变沟道宽窄，即导电 沟道的电阻，从而控制iD的大小。,工作原理,（2）uDS对iD的影响,6.2.2 JFET的特性曲线,N沟道结型场效应管的特性曲线,6.3.1 场效应管的主要参数,1直流参数,（1）开启电压Uth,（2）夹断电压 UP,（3）饱和漏极电流 IDSS,（4）直流输入电阻 RGS,2交流参数,3极限参数,（1）输出电阻rds,（2）低频互导 gm,（1）最大漏极电流 IDM,（2）击穿电压,6.4.1 场效应管的直流偏置及静态分析,根据不同类型的场效应管对栅-源电压UGS的要求，通常偏置形式有两种： 一种是只适合耗尽型场效应管的自偏压电路， 另一种是用于各种类型场效应管的分压式偏置电路。,6.4.2 MOSFET放大电路,1. 直流偏置及静态工作点的计算,（1）简单的共源极放大电路（N沟道）,共源极放大电路,直流通路,6.4.2 MOSFET放大电路,1. 直流偏置及静态工作点的计算,（1）简单的共源极放大电路（N沟道）,假设工作在饱和区，即,验证是否满足,如果不满足，则说明假设错误,须满足VGS VT ，否则工作在截止区,再假设工作在可变电阻区,即,6.4.2 MOSFET放大电路,1. 直流偏置及静态工作点的计算,（2）带源极电阻的NMOS共源极放大电路,饱和区,需要验证是否满足,6.4.3 MOSFET放大电路,3. 小信号模型分析,（1）模型,3. 小信号模型分析,解：直流分析已求得：,（2）放大电路分析,s,3. 小信号模型分析,（2）放大电路分析,s,自给偏压电路,N沟道MOS管自给偏置共源放大电路,分压式偏置电路,分压式偏置的共源放大电路,6.4.2 共源极放大电路的动态分析,场效应管的微变等效电路 共源极放大电路的动态