第2章 三極管及放大電路基礎(chǔ)

1、第二章三極管及放大電路基礎(chǔ)第二章三極管及放大電路基礎(chǔ) 2.1三極管 2.6場(chǎng)效晶體管放大電路 2.5多級(jí)放大電路 2.4放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 2.3放大電路的分析 2.2三極管基本放大電路 2.1三極管1三極管的電流分配關(guān)系和對(duì)電流放大作用的理解。2三極管工作在放大狀態(tài)時(shí)的條件。3三極管的主要參數(shù)的含義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1三極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型和電路符號(hào)。2三極管的電流分配關(guān)系及電流放大作用。3三極管的三種工作狀態(tài)及特點(diǎn)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1掌握三極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型和電路符號(hào)。2了解三極管的電流分配關(guān)系及電流放大作用。3理解三極管的三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)，并會(huì)判斷三極管所處的工作狀態(tài)

2、。4理解三極管的主要參數(shù)的含義?！窘虒W(xué)目的】【教學(xué)目的】2.1.1三極管的基本結(jié)構(gòu) 2.1.5三極管的分類 2.1.4三極管的主要參數(shù) 2.1.3三極管的特性曲線 2.1.2三極管的電流放大特性2.1.1 2.1.1 三極管的基本結(jié)構(gòu)三極管的基本結(jié)構(gòu)NPNNPN型三極管型三極管PNPPNP型三極管型三極管電路符號(hào)中箭頭表示發(fā)射結(jié)加正偏電壓時(shí)的電流方向。 NPN型和PNP型三極管的工作原理相同，但它們工作時(shí)的電源極性不同，管子各電極間的電流方向也不同。 2.1.2三極管的電流放大特性三極管的電流放大特性三極管的主要功能是實(shí)現(xiàn)電流放大。其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變

3、化量。 要使三極管具有放大作用，必須給管子的發(fā)射結(jié)加正偏電壓，集電結(jié)加反偏電壓。三極管三個(gè)電極的電流(基極電流、集電極電流、發(fā)射極電流)之間的關(guān)系為：CBEIIIBCIIBCII 2.1.3三極管的特性曲線三極管的特性曲線三極管外部各極電流與極間電壓之間的關(guān)系曲線，稱為三極管的特性曲線，又稱伏安特性曲線。 指當(dāng)集-射極之間的電壓為定值時(shí)，輸入回路中的基極電流與加在基-射極間的電壓之間的關(guān)系曲線。 CEVBIBEV三極管的輸入特性曲線與二極管的正向伏安特性曲線相似。當(dāng)時(shí)，不同值的輸入特性曲線基本重合。三極管輸入特性曲線中也存在一段死區(qū)，只有發(fā)射結(jié)電壓超過死區(qū)電壓，三極管才能正常工作。1CEVCE

4、V1輸入特性曲線指當(dāng)基極電流為定值時(shí)，輸出電路中集電極電流與集-射極間的電壓之間的關(guān)系曲線。BICICEVBI飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)。三極管均處于正偏狀態(tài)。三極管沒有電流放大作用，相當(dāng)沒有電流放大作用，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)的閉合狀態(tài)。于一個(gè)開關(guān)的閉合狀態(tài)。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。三極管具有電流放結(jié)反偏。三極管具有電流放大作用。大作用。截止區(qū)：發(fā)射結(jié)處于反偏或零偏狀態(tài)，集電結(jié)處截止區(qū)：發(fā)射結(jié)處于反偏或零偏狀態(tài)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，三極管沒有電流放大作用，相當(dāng)于于反偏狀態(tài)，三極管沒有電流放大作用，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)的斷開狀態(tài)。一個(gè)開關(guān)的斷開

5、狀態(tài)。2輸出特性曲線不同，對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線也不同，所以三極管的輸出特性曲線是一組曲線。 2.1.4三極管的主要參數(shù)三極管的主要參數(shù)（1）電流放大系數(shù)BCII（2）集電極-基極反向飽和電流CBOICBOICBOI常用三極管的值一般在20100之間。衡量三極管電流放大能力的一個(gè)重要參數(shù)。1性能參數(shù)越小表明晶體管的熱穩(wěn)定性越好。一般小功率管約為1OA左右，硅管更小些。數(shù)值很小，受溫度影響很大。發(fā)射極開路時(shí)，集電極-基極間的反向電流。（3） 集電極-發(fā)射極反向飽和電流CEOICEOI （1）集電極最大允許電流CMICMI （2）集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓CEOBRV)( 的值越小，性能越穩(wěn)定。硅管的

6、值一般較鍺管小?；鶚O開路時(shí)，從集電極直接穿透三極管而到達(dá)發(fā)射極的電流，故又稱為穿透電流。是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。 基極開路時(shí)，加在集電極與發(fā)射極之間的最大允許電壓。當(dāng)實(shí)際的集-射極電壓超過 時(shí)，集電極電流會(huì)迅速增大，此時(shí)三極管已擊穿，并導(dǎo)致?lián)p壞。 當(dāng)實(shí)際的集電極電流超過此值時(shí)，三極管性能會(huì)變差，管芯發(fā)熱，有燒壞的可能。 當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的 為集電極最大允許電流 。 2極限參數(shù)CEOBRV)(（3）集電極最大允許耗散功率CMPCECCMVIP3頻率參數(shù)f2/1TfTf使用時(shí)若超過此值，三極管會(huì)因過熱而損壞。三極管集電結(jié)溫度升高到不至于將三極管燒毀所消耗的功率。當(dāng)工作頻率高于后，

7、三極管不再具有電流放大能力，是三極管使用中的極限頻率 。 當(dāng) 值下降到 1 時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。 （2） 特征頻率 當(dāng)值下降到低頻時(shí)的（即0.707）倍所對(duì)應(yīng)的頻率。 （1） 共發(fā)射極截止頻率2.1.5三極管的分類三極管的分類按半導(dǎo)體材料和極性分硅材料鍺材料NPNPNPNPNPNP按用途分普通放大三極管 低噪聲三極管 光電三極管 開關(guān)三極管 達(dá)林頓三極管 帶阻尼三極管 按功率分小功率三極管 中功率三極管 大功率三極管 按工作頻率分低頻三極管 高頻三極管 按制作工藝分平面型三極管 合金型三極管 擴(kuò)散型三極管 按外形封裝分金屬封裝三極管 玻璃封裝三極管 陶瓷封裝三極管 塑料封裝三極管 2.2三極管基本

8、放大電路1基本共射極放大電路放大信號(hào)的工作原理。2三種放大電路的電路結(jié)構(gòu)及性能比較?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1基本共射極放大電路的組成及各元件的作用。2基本共射極放大電路放大信號(hào)的工作原理。3小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1掌握基本共射極放大電路的組成并理解電路各元件的作用。2理解基本共射極放大電路放大信號(hào)的工作原理。3了解小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)。4了解共集電極放大電路和共基極放大電路的電路結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。 【教學(xué)目的】【教學(xué)目的】2.2.1基本共射放大電路 2.2.3三種基本放大電路的性能比較 2.2.2小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)放大電路又稱放大器，可把微弱的電信

9、號(hào)放大成較強(qiáng)電信號(hào)的電路。 放大電路的功能和信號(hào)流程如下圖所示。 2.2.1 2.2.1基本共射放大電路基本共射放大電路（a）原理圖）原理圖以三極管發(fā)射極作為交流輸入回路和輸出回路公共端的電路，稱為共發(fā)射極放大電路。（b b）實(shí)物連接圖）實(shí)物連接圖（1）：三極管，起電流放大作用，是放大電路的核心器件。VCCVbRcR1C2C1放大電路中各元件的作用 （5）和：耦合電容，傳遞交流信號(hào)、隔斷直流電，避免放大電路的輸入端與信號(hào)源之間、輸出端與負(fù)載之間直流分量的互相影響。（4）：集電極負(fù)載電阻，把三極管的電流放大轉(zhuǎn)換為電壓放大，其阻值的大小影響放大器的電壓放大倍數(shù)。（3）：基極偏置電阻，使發(fā)射結(jié)獲得正

10、偏置電壓，向三極管的基極提供合適的偏置電流。（2）：直流電源，有兩個(gè)作用。一是為三極管的發(fā)射結(jié)提供正偏電壓和為集電結(jié)提供反偏電壓，保證三極管工作于放大區(qū)；二是給放大電路提供能源。2放大電路中電壓、電流符號(hào)的規(guī)定ivCCVBIbibBBiIibI（4）大寫物理量符號(hào)加小寫下標(biāo)，表示交流信號(hào)的有效值。如表示基極交流電流的有效值。（3）小寫物理量符號(hào)加大寫下標(biāo)，表示交流和直流疊加信號(hào)。如表示基極電流的總和。（2）小寫物理量符號(hào)加小寫下標(biāo)，表示交流信號(hào)。如表示基極交流電流。（1）大寫物理量符號(hào)加大寫下標(biāo)，表示直流信號(hào)。如表示基極直流電流。在放大電路中，既有輸入信號(hào)源產(chǎn)生的交流量，又有直流電源產(chǎn)生的直流

11、量。因此，為了避免電路分析時(shí)出現(xiàn)符號(hào)上的混淆，特作如下規(guī)定：3放大電路的工作原理放大電路在未加輸入信號(hào)時(shí)（）的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。此時(shí)，三極管各電極上只有直流電壓和直流電流，稱其為三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)，用下標(biāo)Q表示，如 、 、 。0ivBEQVBQICEQVCQI結(jié)論：共射放大電路具有電壓放大作用；共射放大電路具有反相作用。 2.2.2 2.2.2小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo) 電壓放大倍數(shù) 電壓增益 （dB）iovVVAioiIIAvvAGlg202輸入電阻iiiIVR在電壓放大器中，越大，放大器輸入端得到的輸入電壓就越高。iR 從放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。它表明了放大

12、器對(duì)信號(hào)源的影響程度。1放大倍數(shù)衡量放大器放大能力的指標(biāo)。電流放大倍數(shù) 3輸出電阻從放大器輸出端看進(jìn)去的交流等效電阻（不包括外接負(fù)載電阻 ），反映了放大器帶負(fù)載能力的大小。 LRLRoooIVR在電壓放大器中，越小，放大器輸出端帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。oR 2.2.32.2.3三種基本放大電路的性能比較三種基本放大電路的性能比較 電路以三極管的集電極作為輸入回路和輸出回路的公共端。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出電壓與輸入電壓同相，且幅值近似相等；輸入電阻大；輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。作用：作用：實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，又稱為射極輸出器或射極跟隨器。 1共集電極放大電路2共基極放大電路 電路以三極管的基極作為輸入回路和輸出

13、回路的公共端。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出電壓與輸入電壓同相，其電壓放大倍數(shù)與共射極放大電路相同；輸入電阻??；高頻特性好，且在高頻范圍工作較穩(wěn)定。作用：作用：用于高頻或?qū)掝l帶放大電路、振蕩電路或恒流源電路。3三種基本放大電路的性能比較性能性能共發(fā)射極放大電路共發(fā)射極放大電路共集電極放大電路共集電極放大電路共基極放大電路共基極放大電路輸入電阻較?。?千歐左右）大（幾百千歐）小（幾十歐）輸出電阻較大（幾十千歐）?。◣资畾W）較大（幾十千歐）電壓放大倍數(shù)大（幾十幾百）?。孕∮?）大（幾十幾百）電流放大倍數(shù)大（幾十一百）大（幾十一百）?。孕∮?）相位關(guān)系反相同相同相應(yīng)用低頻電壓放大阻抗變換寬頻、高頻放大2.3

14、放大電路的分析1畫放大電路的交流通路。2用估算的方法分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。【教學(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1分析放大電路的直流通路和交流通路。2基本共射極放大電路靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1理解放大電路的直流通路、交流通路的概念，會(huì)畫放大電路對(duì)應(yīng)的直流通路和交流通路。2了解分析放大電路的方法。3掌握基本共射極放大電路靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算方法?！窘虒W(xué)目的】【教學(xué)目的】 2.3.1放大器的直流通路與交流通路 2.3.2放大器的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析 2.3.1 2.3.1 放大器的直流通路與交流通路放大器的直流通路與交流通路1直流通路放大電路未加輸入信號(hào)時(shí)，在直流電源作用下直流

15、電流流經(jīng)的通路。 用于研究電路的靜態(tài)工作點(diǎn)等問題。畫直流通路的原則為：電容視為開路；電感線圈視為短路。 共射放大電路的直流通路2交流通路在交流信號(hào)作用下，交流信號(hào)流經(jīng)的通路。 用于研究放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)及性能指標(biāo)等問題。畫交流通路的原則為：電容視為短路；直流電源視為短路。 共射放大電路的交流通路iv 2.3.2 2.3.2 放大器的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析放大器的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析 BQICQICEQVbCCBQRVIBQCQIICCQCCCEQRIVV 基本共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)：估算靜態(tài)工作點(diǎn)，需借助放大電路的直流通路。靜態(tài)分析主要是估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，即靜態(tài)時(shí)電路中各處的直流電流和直流電壓：

16、、。 1靜態(tài)分析靜態(tài)分析2動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析三極管的輸入電阻)()(26)1 (300mAImVrEQbebeLvrRALCLRRR/beirR CoRR 輸出電阻輸入電阻電壓放大倍數(shù)：（其中）基本共射放大電路的主要性能指標(biāo)：估算性能指標(biāo)，需借助放大電路的交流通路。 動(dòng)態(tài)分析主要是估算電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等性能指標(biāo)。2.4放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定1分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。2分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算。【教學(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義。2分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路的組成特點(diǎn)及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)

17、】1理解設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。2掌握分壓式偏置電路、集電極基極偏置電路組成特點(diǎn)及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。3了解分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法?！窘虒W(xué)目的】【教學(xué)目的】2.4.1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義2.4.2放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的措施 2.4.1 2.4.1 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的意義按下圖連接放大電路，改變電路的靜態(tài)工作點(diǎn)（調(diào)整），觀察輸出波形的變化。bR 變小，靜態(tài)工作電流變大，出現(xiàn)底部失真，也稱飽和失真。 bR靜態(tài)工作電流正常，輸出不失真。 變大，靜態(tài)工作電流變小，出現(xiàn)頂部失真，也稱截止失真。 bR在放大電路的工作過程中，電源電壓的波動(dòng)、元件的老化或因溫

18、度變化引起三極管參數(shù)的變化，都會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)變化，從而使動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化，最終導(dǎo)致電路出現(xiàn)異常。 為了保證電路在各種復(fù)雜情況下能正常工作，采用能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的偏置電路，是非常必要的。 2.4.2 2.4.2 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的措施放大器靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的措施1分壓式偏置電路（a）電路原理圖）電路原理圖（1）電路組成（b b）實(shí)物連接圖）實(shí)物連接圖（2）靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的條件BQIII21（3）靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的過程（某原因） CQIEQIEQVBEQV BQICQI可見分壓式偏置電路具有自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的功能。（4）分壓式偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算直流通路直流通路CCbbbbBQVRRRRI

19、V21222eBEQBQEQCQRVVIICQBQII)(ecCQCCCEQRRIVV2集電極基極偏置電路特點(diǎn)：偏置電阻跨接在三極管的極與極之間。 bRcb靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的過程：（溫度升高） BQICQICQICEQV 2.5多級(jí)放大電路放大電路的頻率特性及通頻帶的概念。【教學(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1多級(jí)放大電路常用的級(jí)間耦合方式。2不同級(jí)間耦合方式的電路連接特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。3多級(jí)放大電路主要參數(shù)的計(jì)算?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1掌握多級(jí)放大電路常用級(jí)間耦合方式的電路連接特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。2了解多級(jí)放大電路主要參數(shù)的計(jì)算方法。【教學(xué)目的】【教學(xué)目的】2.5.1多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式2.5.2多級(jí)

20、放大電路的主要性能指標(biāo) 2.5.1 2.5.1 多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合方式級(jí)間耦合的要求：確保各級(jí)放大電路有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)；使前一級(jí)的輸出信號(hào)盡量不受衰減地傳至后一級(jí)。 1阻容耦合（a）連接方框圖）連接方框圖 連接特點(diǎn)：連接特點(diǎn)：放大電路的前級(jí)輸出端通過電容接到后級(jí)輸入端。在多級(jí)放大電路中，各級(jí)之間的連接方式稱為級(jí)間耦合方式。（b b）電路圖）電路圖 應(yīng)用：應(yīng)用：分立元件電路 。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：低頻特性差且不便于集成化。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立。2變壓器耦合（a）連接方框圖）連接方框圖 連接特點(diǎn)：連接特點(diǎn)：放大電路的前級(jí)輸出端通過變壓器接到后級(jí)輸入端或負(fù)

21、載電阻上。（b b）電路圖）電路圖應(yīng)用：應(yīng)用：分立元件的功率放大電路 。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：低頻特性差且不便于集成化。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)各自獨(dú)立，具有阻抗變換作用，易于實(shí)現(xiàn)級(jí)間的阻抗匹配。3直接耦合（a）連接方框圖）連接方框圖 連接特點(diǎn)：連接特點(diǎn)：放大電路的前一級(jí)輸出端直接連接到后一級(jí)的輸入端。（b b）電路圖）電路圖應(yīng)用：應(yīng)用：集成放大電路 。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：各級(jí)之間的靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽連、互相影響，且存在零點(diǎn)漂移。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：低頻特性良好，便于集成化。 4光電耦合（a）連接方框圖）連接方框圖 連接特點(diǎn)：連接特點(diǎn)：放大電路的前級(jí)輸出端通過光電耦合器接到后級(jí)輸入端。（b b）電路圖）電路圖應(yīng)用：應(yīng)用

22、：在同一設(shè)備中需要將“熱地”和“冷地”隔開的場(chǎng)合。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳輸模擬量時(shí)精度較差。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響，且實(shí)現(xiàn)了前后電路的電氣隔離。 2.5.2 2.5.2 多級(jí)放大電路的主要性能指標(biāo)多級(jí)放大電路的主要性能指標(biāo)多級(jí)放大電路總的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積 。1電壓放大倍數(shù)vnvvvAAAA21（n為多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)） 用分貝表示，則總的增益為各級(jí)增益的代數(shù)和。 )(21dBGGGGvnvvv2輸入電阻和輸出電阻1 iiRR onoRR 多級(jí)放大電路的輸出電阻為最后一級(jí)的輸出電阻，。多級(jí)放大電路的輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻，。3頻率特性與通頻帶放大電路的電壓放大

23、倍數(shù)是頻率的函數(shù)，常用幅頻特性曲線來描述 。工程上，把電壓放大倍數(shù)下降到中頻時(shí)的0.707（或）倍所對(duì)應(yīng)的低端頻率稱為下限頻率，對(duì)應(yīng)的高端頻率稱為上限頻率，并把與之間的頻率范圍稱為該放大電路的通頻帶，用表示，。 21LfHfHfLfBWLHffBW將這兩個(gè)單級(jí)放大電路連接成一個(gè)兩級(jí)放大電路后，電路的通頻帶比任何一級(jí)放大電路都窄。多級(jí)放大電路提高了電壓放大倍數(shù)，卻犧牲了通頻帶。 2.6場(chǎng)效晶體管放大器1絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2場(chǎng)效晶體管電壓控制原理及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。3場(chǎng)效晶體管主要參數(shù)的含義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】1絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型和電路符號(hào)。2場(chǎng)效晶

24、體管的電壓控制原理、特性曲線及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。3場(chǎng)效晶體管放大電路結(jié)構(gòu)及偏置方式?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】1了解絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型。2掌握絕緣柵型和結(jié)型場(chǎng)效晶體管的電路符號(hào)。3理解場(chǎng)效晶體管電壓控制原理、特性曲線及三個(gè)工作區(qū)域的特點(diǎn)。4了解場(chǎng)效晶體管主要參數(shù)的含義。5了解場(chǎng)效晶體管放大電路的結(jié)構(gòu)及偏置方式?！窘虒W(xué)目的】【教學(xué)目的】2.6.1場(chǎng)效晶體管簡介2.6.2場(chǎng)效晶體管放大電路 2.6.1 2.6.1 場(chǎng)效晶體管簡介場(chǎng)效晶體管簡介場(chǎng)效晶體管是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來控制輸出電流的器件，屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。1絕緣柵場(chǎng)效晶體管（a a） N N溝道增強(qiáng)型溝道

25、增強(qiáng)型（c c） N N溝道耗盡型溝道耗盡型（b b）P P溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型（d d）P P溝道耗盡型溝道耗盡型場(chǎng)效晶體管具有輸入電阻高、噪聲低、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模集成電路中得到廣泛的應(yīng)用。（1）結(jié)構(gòu)絕緣柵場(chǎng)效晶體管的電路符號(hào)：（a a） 耗盡型耗盡型襯底的實(shí)線和虛線分別表示有預(yù)留導(dǎo)電溝道和沒有預(yù)留導(dǎo)電溝道。箭頭方向表示襯底與溝道之間是由指向，箭頭指向管內(nèi)表示為N溝道MOS管，箭頭指向管外表示為P溝道MOS管。絕緣柵場(chǎng)效晶體管有耗盡型和增強(qiáng)型兩大類，每一類又有溝道和溝道兩種。 絕緣柵型場(chǎng)效晶體管的柵極與源極、漏極之間都是絕緣的。絕緣柵型場(chǎng)效晶體管又簡稱MOS場(chǎng)效晶體管。NP（b b）增

26、強(qiáng)型）增強(qiáng)型（2）工作原理在實(shí)際使用時(shí)，只要有可能，常將襯底電極與源極相連。 當(dāng)柵、源極間電壓時(shí)，漏、源極間沒有導(dǎo)電溝道，處于截止?fàn)顟B(tài)。0GSVN溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效管溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效管GSV)(thGSVNDSVDIGSVDINGSVDI越大，導(dǎo)電溝道越寬，溝道電阻越小，越大，這就是溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效管控制的基本原理。當(dāng)超過開啟電壓時(shí)，形成漏區(qū)和源區(qū)間的導(dǎo)電溝道。此時(shí)在漏極和源極之間加正向電壓，則會(huì)有電流經(jīng)溝道到達(dá)源極，形成漏極電流電流，場(chǎng)效管處于導(dǎo)通狀態(tài)。（3）主要特性（a a）轉(zhuǎn)移特性曲線）轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性DSVDIGSVGSVDI)(thGSGSVVDIGSVDI （b b

27、）輸出特性曲線）輸出特性曲線只有當(dāng)時(shí)才有漏極電流，且隨著增大，相應(yīng)增大。轉(zhuǎn)移特性反映了對(duì)的控制能力。 漏源電壓一定時(shí), 漏極電流與柵源電壓之間的關(guān)系稱為轉(zhuǎn)移特性。 柵源電壓一定時(shí), 漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系稱為輸出特性。 GSVDIDSV區(qū)：稱為擊穿區(qū)。該區(qū)域漏源電壓較大，場(chǎng)效管內(nèi)的PN結(jié)被擊穿，和失去對(duì)的控制作用，若不加限制，場(chǎng)效管會(huì)損壞。使用時(shí)不可過大。區(qū)：稱為可變電阻區(qū)。該區(qū)域較小，的大小不僅與有關(guān)，也與有關(guān)。溝道電阻隨的大小而變。區(qū)：稱為飽和區(qū)。該區(qū)域漏極電流幾乎不隨漏源電壓的變化而變化，只隨柵源電壓的增大而增大，故區(qū)又稱放大區(qū)。DSVDIGSVDSVGSVDIDSVGSVDSVGSVDSVDIDSV輸出特性輸出特性2結(jié)型場(chǎng)效晶體管N溝道結(jié)型場(chǎng)效晶體管溝道結(jié)型場(chǎng)效晶體管 P溝道結(jié)型場(chǎng)效晶體管溝道結(jié)型場(chǎng)效晶體管 （a）轉(zhuǎn)移特性曲線）轉(zhuǎn)移特性曲線 （b）輸出特性曲線）輸出特性曲線漏源電壓一定時(shí), 漏極電流與柵源電壓之