MOSFET工作原理讲.ppt

4场效应管放大电路 4 1结型场效应管4 2砷化镓金属 半导体场效应管4 3金属 氧化物 半导体场效应管4 4场效应管放大电路4 5各种放大器件电路性能比较 场效应管是利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件 将控制电压转换为漏电流 互导放大器件 特点 体积小 重量轻 耗电省 寿命长 具有输入阻抗高 热稳定性好 噪声小 抗辐射 制造工艺简单等优点 分类 结型场效应管 JFET 金属 氧化物 半导体场效应管 MOSFET 4 1结型场效应管 4 1 1JFET的结构和工作原理 二 工作原理 栅极与N沟道构成PN结 在N沟道栅极周围形成耗尽层 1 VGS对iD的影响 当VGG 0 即反向偏置 PN结耗尽层加宽 N沟道变窄 当 VGG 加大到一定值 VGG VP N沟道被夹断 iD 0 此时漏 源极间电阻 VP 夹断电压 2 VDS对iD的影响 VGD VGS VDS VP 预夹断 VGS 0 g连s d s加电压 此时g d反偏 P沟道JFET的工作原理 4 1 2JFET的特性曲线及参数 1 输出特性VDS iD关系 VGS为定值时 iD vDS VGS 常数VGS vGS iD iD 2 转移特性 场效应管是电压控制器件 vGS对iD的控制 VDS为定值时 iD vGS VDS 常数 实验证明 iD IDSS 1 vGS VP 2 VP VGS 0 gm iD vGS 互导 P沟道JFET的特性曲线 P沟道JFET的特性曲线 3 主要参数 1 夹断电压VP 2 饱和漏电流IDSS 3 最大漏源电压V BR DS 4 最大栅源电压V BR GS 5 直流输入电阻RGS 6 低频互导 跨导 gm 7 输出电阻rD 8 最大耗散功率PDM 4 2砷化镓金属 半导体场效应管 砷化镓 GaAs 是一种单晶化合物 一种新型半导体 其电子迁移率比硅约大5 10倍 MESFET工作原理与结型场效应管类似 N沟道MESFET具有高速特性 应用广泛 P沟道MESFET空穴迁移率底 几乎不用 4 3金属 氧化物 半导体场效应管 MOSFET 利用半导体表面的电场效应进行工作 也称为表面场效应器件 由于栅极与源极 漏极均无电接触 又称为绝缘栅场效应管 分N沟道和P沟道两类 每一类又分增强型和耗尽型两种 N沟道增强型MOSFET的特性曲线 五 各种场效应管的比较 六 场效应管使用注意事项 P衬底接低电位 N衬底接高电位 特殊电路中 源极与衬底相连 通常FET的源极与漏极可以互换 其V I特性没有明显变化 但有些产品出厂时已将源极与衬底相连 此时不能源极与漏极互换 JFET的栅极电压不能接反 可开路状态下保存 MOSFET各电极短路保存 焊接时 电烙铁需有外接地线 获断电后焊接 作业P190 4 1 2 4 1 3 4 3 1 4 4场效应管放大电路 4 4 1FET的直流偏置电路及静态分析 1 直流偏置电路耗尽型 采用自偏置或分压式自偏 相对于电源为负偏 增强型 正向偏置 分压式固定偏置 自偏压电路 分压式自偏压电路 2 静态工作点的确定 根据FET参数IDSS VP来确定ID VGS P178 例4 4 1 4 4 2小信号模型分析法 1 小信号模型 2 放大电路 共源放大电路共漏放大电路共栅放大电路 Vi Vgs gmVgsRs Vgs 1 gmRs Vo gmVgsR LAv Vo Vi gmR L 1 gmRs Ri Rg Ro Rd 反向电压放大 Vi Vgs gmVgsR L Vgs 1 gmR L Vo gmVgsR LAv Vo Vi gmR L 1 gmR L 1Ri Rg Ro Rs 1 gm 电压跟随器 Vi VgsVo gmVgsR LAv Vo Vi gmR LRi Rs 1 gm Ro Rd 电流跟随器 4 5各种放大器件电路性能比较 反相电压放大器共射极 CE 电路共源极 CS 电