场效应管放大器

(1-1),、场效应管(FET)放大器,5.3场效应管的参数及特点,5.1结型场效应管(JFET),5.2绝缘栅场效应管(MOSFET),5.4场效应管放大器,(1-2),1、FET与BJT的区别,结型场效应管（JFET）,金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）,2、场效应管的分类：,电压控制元件，,输入电阻高，,温度稳定性好,慨述,BJT,FET,双极性载流子参与导电，,电流控制元件，,输入电阻低，,温度稳定性差,单极性载流子参与导电，,有两大类:,不受静电影响,易受静电影响,不宜大规模集成,适宜大规模和超大规模集成,(1-3),3.1结型场效应管(JFET),一、分类、结构及符号,N沟道JFET,P沟道JFET,(1-4),二、JFET的工作原理、特性曲线,（一）、工作原理,处于无效区,工作区：当u时，,以N沟道为例,1、当uGS0时，uGS失去对导电沟道的控制作用，从而失去对iD的控制，,且输入电阻rgs将变小，形成一定的iG电流。,uGS失去对iD的控制,(1-5),uG,当uGS0V时，耗尽层变宽,导电沟道变窄，沟道电阻增大，,g,s,d,uD,iD,i,从而uGS控制了iD的变化。,工作区：当uGSUP时，即|uGS|UP|,2、uGS对iD的控制作用假设uDS=常数,耗尽层,uDS0V，iD=0A。,耗尽区闭合，D、S间被夹断,处于截止区,所以iG0,rgs在107以上,同时因为PN结反偏，,(1-6),uG,g,d,uD,iD,i,iD随u、u变化而变化,处于变阻区,3、uDS对iD的影响：假设uGS=常数,导电沟道的宽度受uDS的影响较小，但iD受uDS的影响较大。,(1-7),uG,g,d,uDS,iD,i,uDS增大,一方面使iD增大；,另一方面使靠近漏极端的导电沟道变窄,导电沟道电阻增大,又使iD变小,夹断后，即使uDS继续增加，iD不再增加。,越靠近漏极端,电沟道呈楔形。,当uDS=uGS-U时,漏极端的沟道被夹断，,漏极端的沟道被夹断，称为预夹断。,工作区：当Uu、uDSuGS-U时,iD随u变化而变化、但不随u变化而变化,处于放大区,(1-8),在UPuGS0范围内,（二）、特性曲线,1、转移特性曲线：,(1-9),2、输出特性曲线：,变阻区UPuGSUT0(uGS-UT),uDS=uGS-UT沟道预夹断,(1-20),预埋了电子型导电沟道,当uGS=0时，有原始导电沟道，在vDS作用下，形成电流iD；,当uGS0时，导电沟道逐渐变宽,电流iDIDSS。,当uGSUP时，导电沟道被夹断，电流iD为零；,三、耗尽型MOSFET的结构、工作原理、特性曲线,（一）、结构,（二）、工作原理,1、N沟道耗尽型,(1-21),2、P沟道耗尽型,预埋了空穴型导电沟道,衬底,(1-22),（三）、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线,1、转移特性曲线：,(1-23),2、输出特性曲线：,变阻区uGSUP0(uGS-UP),uDS=uGS-UP沟道预夹断,(1-24),3.4场效应管放大器,静态分析：,计算静态值GSQ、IDQ、DSQ,动态分析：,计算动态值Au、Aus、Ri、R0,放大器有三种组态,共栅极放大电路,共漏极放大电路,共源极放大电路,放大器的两大分析,(1-25),静态分析的步骤,步骤：原电路,直流通道,计算出UGSQ、IDQ、UDSQ,写出uGS与iD的方程，,并与由转移特性曲线方程组成方程组,解方程组,判断场效应管是否工作在放大区,一、静态(估算法)分析的步骤,(1-26),IGQ0,自偏置电压电路不能用于增强型MOSFET。,注：,例题1：,下图自偏置电压电路，试分析其静态值。,直流通道,解方程组可计算出UGSQ、IDQ,(1-27),下图为分压偏置电路所示，已知JFET的UP=-1V,IDSS=0.5mA,试静态分析。,直流通道,例题：,由于UDSQ(UGSQ-UP）,所以JFET工作在放大区。,解得：,(1-28),(一）、场效应管的微变等效电路,二、动态(微变等效法)分析,简易等效,完全等效,(1-29),图中：gm-跨导,为给定值，或由下式计算：,(对JFET或耗尽型MOSFET),(1-30),(二)、动态分析的步骤,步骤:原电路,交流通道,微变等效电路,计算动态值,1、混合偏置式共源电路的动态分析,交流通道,(1-31),微变等效电路,ui,交流通道,Ro=RD,反相放大,输入电阻很大,输出电阻很大,(1-32),微变等效电路,2、共漏极电路（源极输