（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第3章课件

1、（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第3章ppt课件第3章 场效应管放大器3.2 结型场效应管3.1 概述3.3 绝缘栅型场效应管3.4 场效应管放大状态下的电压特性学习目标1了解场效应管电压放大作用和主要参数 2了解场效晶体管放大器的特点及应用 场效应管也是进行电信号放大的器件，场效应管（英文为Field Effect Transistor，简写成FET）是利用输入回路产生的电场来控制输出回路的电流的一种半导体器件。它是通过改变输入电压来控制输出电流，是电压控制器件。 3.1 概述表3-1 场效应管的外形和管脚几种塑封场效应管的外形图N沟道结型场效应管的引脚说明 所有场效应管有三根引脚，

2、分别为G（栅极）、S（源极）、D（漏极） 场效应管的外形与三极管的相似。功率大的场效应管是铁壳的或者是可带散热片的。场效应管与水龙头控制关系比较示意图图3-1 场效应管控制示意图 图3-1所示为场效应管的控制作用示意图。其功能可类比为由水龙头的开关G端控制水龙头的打开程度，从而控制从进水管D流入出水口S的水流的大小。当然，如果进水管内没水，即使开关完全打开，出水口也不会有水流出，即出水量的大小跟进水管的水量也有关系。（a）电流控制放大器 （b）电压控制放大器图3-2 控制放大对象三极管是电流控制器件，用基极电流iB控制集电极电流iC的大小。 场效应管是利用栅极和源极之间的电压（即uGS）的大小

3、来控制漏极电流iD的器件。表3-2 场效应管的种类和符号场效应管的分类符号说明结型场效应管N沟道 1.N沟道场效应管箭头朝向场效应管内部；P沟道场效应管箭头朝外。 2.场效应管的栅级不取电流，即iG=0，输入阻抗近似无穷大，特别适用于要求高输入阻抗的电路。 3.绝缘栅型场效应管的B引脚是衬底。衬底B通常与源极S相连，有些型号的管子衬底在管内与源极S相连。衬底B也可以与地相连。P沟道绝缘栅型场效应管N沟道增强型耗尽型P沟道增强型耗尽型3.2 结型场效应管1. 结型场效应管的特性 结型场效应管（表示为JFET）有N沟道和P沟道两种类型。要产生iD，前题是uDS0。然后由uDS将与uGS一起来控制导

4、电沟道的宽窄。 表3-3 结型N沟道场效应管的输入输出特性说明 2恒流区iD与栅源电压uGS的关系 当结型N沟道场效应管工作在恒流区时，iD由uGS决定。在恒流区，随着uGS的上升，电流iD也越来越大。 表3-4 结型N沟道场效应管电压与电流关系 场效应管的状态对应三极管的状态结型N沟道场效应管的工作条件（uDS0）iD可变电阻区饱和uGS0V，uDSuGS-UGS（off） ，RDS与uGS有关恒流区放大UGS（off）uGS-UGS（off) 夹断区截止uGS0V，uGS UGS（off）iD=0击穿区击穿uGS0V，uDS超过允许范围iD突然上升【例】在图3-3所示电路中，已知场效应管的

5、uGS（off）= -5V；问在下列三种情况，场效应管分别工作在那个区？图3-3 场效应管工作状态判断（1）uGS=-8V，uDS=4V（2）uGS=-3V，uDS= 4V （3）uGS=-3V，uDS=1V解：(1)因为uGS= -8V uGS（off）， 同时uGS | uGS（off）|， 管子工作在恒流区。 (3)因为uGS= - 3V uGS（off），同时uGS 0且uDG= uDS - uGS =1 -（- 3） = 4 V | uGS（off）|管子工作在可变电阻区。边学边练 表3-5 结型场效应管管脚的识别方法3.3 绝缘栅型场效应管1绝缘栅型场效应管的种类绝缘栅型场效应管因

6、栅极采用金属铝，故又称为MOS管。 MOS管可分为N沟道和P沟道，每一类又分为增强型和耗尽型两种。2绝缘栅型场效应管使用注意事项 MOS场效应管由于输入阻抗高，极易被静电击穿，虽然有些场效应管会采用一些特别的保护措施，但通常使用时应注意以下规则：（1）MOS器件出厂时通常装在黑色的导电防静电泡沫塑料袋中，切勿自行随便拿个塑料袋装。也可用锡纸包装。（2）MOSFET应防止栅极悬空，以免产生高的感应电压而击穿绝缘层，故在保存时应将栅源极间短接。（3）取出的MOS器件要放置在防静电的容器中，如金属盘等，而不能存放在非防静电的塑料盒上。（4）焊接用的电烙铁必须良好接地，应在焊接时将烙铁拔离交流电源后再

7、焊接。（5）在焊接前最好把电路板的电源线与地线短接，完成后在分开电源线与地线。（6）MOS器件各引脚的焊接顺序是漏极、源极、栅极。拆机时顺序相反。（7）安装有MOS器件的电路板在与机器的接线端子连接之前，最好要用接地的 线夹子去碰一下机器的各接线端子，再与电路板相连接。总之在运输、使用MOS器件时，要严格遵守防静电的操作规范。3.4 场效应管恒流状态下的电压特性3.5 场效应管的应用1、电压放大原理 构成放大电路的基本条件是场效应管的工作点位于特性曲线的恒流区。 电压放大倍数，其中RL=RDRL，gm为场效应管的垮导， 类似于三极管的值。2、场效应管偏置电路（1）自偏压电路图3-5 自偏压电路

8、漏极电流在RS上产生的源极电位u=iDRS。由于栅极基本不取电流，Rg上没有压降，栅极电位uG=0，所以栅源电压 uGSuGuSiDRs 可见，这种栅偏压是依靠场效应管自身电流iD产生的，故称为自偏压电路。 （2）分压式自偏压电路图3-6 分压式自偏压电路为增大输入电阻，一般Rg3选得很大，可取几兆欧。适当选取Rg1、Rg2和RS值，就可得到各类场效应管放大工作时所需的正、零或负的偏压。3. 场效应管构成的恒流源电路电路中，所以有而场效应管所以即输出电流和采样电阻仅跟输入电压有关。本章回顾 场效应管是电压控制器件，用栅-源电压uGS控制漏极电流iD，栅极的电流基本为零，这是与三极管最大的差别。场效应晶体管由于输入阻抗高，极易被静电击穿，使用时要特别注意防静电。 场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管），每一种分为N沟道和P沟道两种类型，绝缘栅场效应管又分为增强型和耗尽型两种，它们的特性都不同，在测试或使用时要特别注意分清楚。在判定电极及类型或管子的好坏时，要注意了解场效应管的内部结构。 场效应管与三极管一样，可以构成放大电路和开关电路。构成放大电路的基本条件是场效应管的