模拟电子技术电子教案(第四章).ppt

电子线路基础电子教案 主讲 郭建才华南师范大学教育信息技术学院 第四章场效应管放大电路 教学目标 场效应管是电压控制器件 建议在学习本章内容时 注意与三极管及三极管放大电路对比学习 本章应掌握以下内容 掌握效应管的主要特点熟悉场效应管的工作原理了解场效应管放大器的分析方法 教学内容 4 1结型场效应管4 2绝缘栅场效应管4 3场效应管的主要参数4 4场效应管的特点4 5场效应管放大电路 晶体三极管是电流控制器件 输入端始终存在电流 故晶体三极管组成的放大电路 其输入电阻均不高 场效应管是电压控制器件 输入端电流可以为零 故晶体三极管组成的放大电路 其输入电阻可以做得很大 场效应管分类按其结构的不同分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管 按工作性能可分为耗尽型和增强型 增强型 耗尽型 分类 4 1结型场效应管 1 结构 符号 2 工作原理 2 工作原理 结型场效应管的工作基理仍是PN结 此时PN结必须是反向偏置 其工作过程 改变栅极电压UGS的大小 改变PN结阻挡层的宽窄 改变载流子通道的宽窄 改变通道电阻的大小 从而控制漏极电流iD的大小 工作原理小结 3 特性曲线 输出特性曲线反映了当栅源电压一定时 漏极电流iD与漏源电压UDS间的关系曲线 3 特性曲线 转移特性曲线反映了栅极电压对漏极电流的控制能力 即iD f UGS UDS 常数 3 特性曲线 3 特性曲线 VP 小结 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电 所以场效应管也称为单极型三极管 JFET是电压控制电流器件 iD受UGS控制 预夹断前iD与UDS呈近似线性关系 预夹断后 iD趋于饱和 为什么JFET的输入电阻比BJT高得多 JFET场效应管的PN结是反向偏置的 因此iG 0 输入电阻很高 4 2绝缘栅场效应管 增强型 Enhancement 耗尽型 Depletion 1 增强型结构 符号 栅极与衬底间有一层绝缘层 故栅极电流iG 0 所以其输入电阻可进一步提高 可达1014欧 SiO2绝缘层 1 增强型结构 符号 2 增强型工作原理 3 增强型特性曲线 UT为开启电压 1 耗尽型结构 符号 1 耗尽型结构 符号 2 耗尽型工作原理 3 耗尽型特性曲线 4 3场效应管的主要参数 直流参数饱和漏极电流IDSS夹断电压UP开启电压UT直流输入电阻RGS 4 3场效应管的主要参数 交流参数跨导gm它反映了栅源电压UGS对漏极电流ID的控制能力 是反映管子放大能力的参数 4 3场效应管的主要参数 极限参数漏极最大允许耗散功率PDm漏源间击穿电压BUDS栅源击穿电压BUGS 4 4场效应管的特点 与三极管相比 场效应管具有如下特点场效应管是电压控制器件 通过UGS来控制ID 输入电流为零 故输入电阻比较高 场效应管是多数载流子导电 故噪声小 受辐射影响小 热稳定性好 场效应管的制造工艺简单 有利于大规模集成 场效应管与晶体三极管的比较 声卡 显卡 机房防静电地板 防静电工作台 防静电衣服 帽子 CMOS的概念 CMOS ComplementaryMetal Oxicle Semiconductor 是指互补金属氧化物半导体 PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS电路 集成电路 芯片SRAM静态RAM StaticRAM 静态RAM速度非常快 只要电源存在内容就不会消失 但他的基本存储电路是由6个MOS管组成1位 集成度较低 功耗也较大 一般高速缓冲存储器 Cachememory 用它组成 CMOS传感器是目前最常见的数字图像传感器 广泛应用于数码相机 数码摄像机 照相手机和摄像头等产品上 的应用 在计算机领域 CMOS常指保存计算机基本启动信息 如日期 时间 启动设置等 的芯片 CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片 是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定 CMOS可由主板的电池供电 即使系统掉电 信息也不会丢失 CMOSRAM本身只是一块存储器 只有数据保存功能 而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序 BIOS设置程序一般都被厂商