模擬電子技術(shù)-場效應(yīng)管

模擬電子技術(shù)_場效應(yīng)管第一頁，共38頁。3)估算BJT的輸入電阻rbe;4)如果輸出端接入4kΩ的電阻負(fù)載，計(jì)算Av＝vo/vi及Avs=vo/vs。RL第二頁，共38頁。第4章習(xí)題P1884.3.10電路如圖所示，VCC＝12V,BJT的β＝20。若要求|Av|≥100，ICQ＝1mA，試確定Rb，Rc的值，并計(jì)算VCEQ。設(shè)RL=∞。標(biāo)稱值IBICVCE第三頁，共38頁。第4章習(xí)題P1884.3.12電路如圖所示，電容C1,C2,C3對交流信號可視為短路。(1)寫出靜態(tài)電流ICQ及電壓VCEQ的表達(dá)式。IBICVCE(2)寫出電壓增益Av、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的表達(dá)式；ibicivivo12第四頁，共38頁。第4章習(xí)題(3)若將電容C3開路，對電路將會產(chǎn)生什么影響？ibicivivo12+3第五頁，共38頁。第4章習(xí)題P1904.4.4電路如圖所示，信號源內(nèi)阻RS＝600Ω,BJT的β＝50。(1)畫出該電路的小信號等效電路。(2)求該電路的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro；(3)當(dāng)vs＝15mV時(shí)，求輸出電壓vo；第六頁，共38頁。第4章習(xí)題P1914.4.5電路如圖所示，vs為正弦波小信號，其平均值為0，Rs＝500Ω，BJT的β＝100。(1)為使發(fā)射極電流IEQ約為1mA，求Re的值。(2)如需建立集電極電位VCQ為+5V，求Rc的值；(3)RL＝5kΩ時(shí)，求Avs；第七頁，共38頁。第4章習(xí)題P1914.4.6電路如圖所示，設(shè)β＝100，VBEQ=0.7V。(1)估算Q點(diǎn)；第八頁，共38頁。(2)求電壓增益Av、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro；第九頁，共38頁。第五章場效應(yīng)管放大電路5.1金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）場效應(yīng)管5.3結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）*5.4砷化鎵金屬-半導(dǎo)體場效應(yīng)管5.5各種放大器件電路性能比較5.2MOSFET放大電路第十頁，共38頁。P溝道耗盡型P溝道P溝道N溝道增強(qiáng)型N溝道N溝道（耗盡型）FET場效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型(IGFET)耗盡型：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時(shí)，就有導(dǎo)電溝道存在增強(qiáng)型：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時(shí)，沒有導(dǎo)電溝道場效應(yīng)管的分類：第十一頁，共38頁。5.1金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）場效應(yīng)管5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET5.1.5MOSFET的主要參數(shù)5.1.2N溝道耗盡型MOSFET5.1.3P溝道MOSFET5.1.4溝道長度調(diào)制效應(yīng)第十二頁，共38頁。5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET1.結(jié)構(gòu)（N溝道）L：溝道長度W：溝道寬度tox

：絕緣層厚度通常W>L動畫演示第十三頁，共38頁。第十四頁，共38頁。D(Drain):漏極，相當(dāng)c

G(Gate):柵極，相當(dāng)b

S(Source):源極，相當(dāng)eB(Substrate):襯底一、結(jié)構(gòu)第十五頁，共38頁。5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET剖面圖1.結(jié)構(gòu)（N溝道）符號第十六頁，共38頁。5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET2.工作原理（1）vGS對溝道的控制作用當(dāng)vGS≤0時(shí)

無導(dǎo)電溝道，d、s間加電壓時(shí)，也無電流產(chǎn)生。當(dāng)0<vGS<VT時(shí)

產(chǎn)生電場，但未形成導(dǎo)電溝道（感生溝道），d、s間加電壓后，沒有電流產(chǎn)生。當(dāng)vGS>VT時(shí)

在電場作用下產(chǎn)生導(dǎo)電溝道，d、s間加電壓后，將有電流產(chǎn)生。

vGS越大，導(dǎo)電溝道越厚VT稱為開啟電壓動畫演示第十七頁，共38頁。2.工作原理（2）vDS對溝道的控制作用靠近漏極d處的電位升高電場強(qiáng)度減小溝道變薄當(dāng)vGS一定（vGS>VT）時(shí)，vDSID溝道電位梯度整個(gè)溝道呈楔形分布第十八頁，共38頁。當(dāng)vGS一定（vGS>VT）時(shí)，vDSID溝道電位梯度

當(dāng)vDS增加到使vGD=VT時(shí)，在緊靠漏極處出現(xiàn)預(yù)夾斷。2.工作原理（2）vDS對溝道的控制作用在預(yù)夾斷處：vGD=vGS-vDS=VT第十九頁，共38頁。預(yù)夾斷后，vDS夾斷區(qū)延長溝道電阻ID基本不變2.工作原理（2）vDS對溝道的控制作用第二十頁，共38頁。2.工作原理（3）vDS和vGS同時(shí)作用時(shí)

vDS一定，vGS變化時(shí)

給定一個(gè)vGS，就有一條不同的iD–

vDS曲線。第二十一頁，共38頁。3.

V-I特性曲線及大信號特性方程（1）輸出特性及大信號特性方程①截止區(qū)當(dāng)vGS＜VT時(shí)，導(dǎo)電溝道尚未形成，iD＝0，為截止工作狀態(tài)。②可變電阻區(qū)

vDS≤（vGS－VT）③飽和區(qū)（恒流區(qū)又稱放大區(qū)）vGS>VT

，且vDS≥（vGS－VT）第二十二頁，共38頁。5.1.2N溝道耗盡型MOSFET1.結(jié)構(gòu)和工作原理（N溝道）二氧化硅絕緣層中摻有大量的正離子可以在正或負(fù)的柵源電壓下工作，而且基本上無柵流第二十三頁，共38頁。5.1.3P溝道MOSFET第二十四頁，共38頁。5.2MOSFET放大電路5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算2.圖解分析3.小信號模型分析第二十五頁，共38頁。5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算（1）簡單的共源極放大電路（N溝道）直流通路共源極放大電路第二十六頁，共38頁。5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算（1）簡單的共源極放大電路（N溝道）假設(shè)工作在飽和區(qū)，即驗(yàn)證是否滿足如果不滿足，則說明假設(shè)錯(cuò)誤須滿足VGS>VT

，否則工作在截止區(qū)再假設(shè)工作在可變電阻區(qū)即第二十七頁，共38頁。5.2.1MOSFET放大電路1.直流偏置及靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算（2）帶源極電阻的NMOS共源極放大電路飽和區(qū)需要驗(yàn)證是否滿足第二十八頁，共38頁。5.2.1MOSFET放大電路電流源偏置第二十九頁，共38頁。5.2.1MOSFET放大電路3.小信號模型分析（1）模型第三十頁，共38頁。5.3結(jié)型場效應(yīng)管5.3.1JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理5.3.2JFET的特性曲線及參數(shù)5.3.3JFET放大電路的小信號模型分析法第三十一頁，共38頁。5.3.1JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理1.結(jié)構(gòu)#

符號中的箭頭方向表示什么？動畫演示第三十二頁，共38頁。2.工作原理①vGS對溝道的控制作用當(dāng)vGS＜0時(shí)（以N溝道JFET為例）

當(dāng)溝道夾斷時(shí)，對應(yīng)的柵源電壓vGS稱為夾斷電壓VP

（或VGS(off)）。對于N溝道的JFET，VP<0。PN結(jié)反偏耗盡層加厚溝道變窄。

vGS繼續(xù)減小，溝道繼續(xù)變窄。動畫演示第三十三頁，共38頁。2.工作原理（以N溝道JFET為例）②vDS對溝道的控制作用當(dāng)vGS=0時(shí)，vDSIDG、D間PN結(jié)的反向電壓增加，使靠近漏極處的耗盡層加寬，溝道變窄，從上至下呈楔形分布。

當(dāng)vDS增加到使vGD=VP時(shí)，在緊靠漏極處出現(xiàn)預(yù)夾斷。此時(shí)vDS夾斷區(qū)延長溝道電阻ID基本不變第三十四頁，共38頁。2.工作原理（以N溝道JFET為例）③

vGS和vDS同時(shí)作用時(shí)當(dāng)VP<vGS<0時(shí)，導(dǎo)電溝道更容易夾斷，對