模擬電子第五康光華 第五章 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

電子技術(shù)基礎(chǔ)主講：孫靜模擬部分第13講電氣信息學(xué)院電工電子基礎(chǔ)教研室5.1金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）場(chǎng)效應(yīng)管5.2MOSFET放大電路第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.3結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）*5.4砷化鎵金屬-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管5.5各種放大器件電路性能比較學(xué)習(xí)指導(dǎo)第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

場(chǎng)效應(yīng)管：

通過(guò)改變外加電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度--控制其導(dǎo)電能力。優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、耗電少、壽命長(zhǎng)，還具有輸入電阻高、熱穩(wěn)定性好、噪聲低、便于集成等特點(diǎn)。在大規(guī)模集成電路中廣泛應(yīng)用。分類：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,可分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(IGFET)。第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）場(chǎng)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(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)1.結(jié)構(gòu)（N溝道）第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFETL：溝道長(zhǎng)度W：溝道寬度tox

：絕緣層厚度通常W>L1.結(jié)構(gòu)（N溝道）第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET符號(hào)剖面圖2.工作原理第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET（1）VGS對(duì)溝道的控制作用當(dāng)vGS≤0時(shí)無(wú)導(dǎo)電溝道，d、s間加電壓時(shí)，總有一個(gè)PN結(jié)反偏，無(wú)電流產(chǎn)生。產(chǎn)生電場(chǎng)，但未形成導(dǎo)電溝道（感生溝道），d、s間加電壓后，沒(méi)有電流產(chǎn)生。當(dāng)vGS>VT時(shí)在電場(chǎng)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稱為開啟電壓當(dāng)0<vGS<VT時(shí)（電場(chǎng)吸引電子）2.工作原理第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET（2）VDS對(duì)溝道的控制作用當(dāng)vGS一定（vGS>VT）時(shí)，ID溝道電位梯度靠近漏極d處的電位升高溝道變薄電場(chǎng)強(qiáng)度減小整個(gè)溝道呈楔形分布2.工作原理第五章場(chǎng)效應(yīng)管放大電路5.1.1N溝道增強(qiáng)型MOSFET（2）VDS對(duì)溝道的控制作用當(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。在預(yù)夾斷處：vGD=vGS-vDS=VT2.工作沈原理第五字章廈場(chǎng)效扒應(yīng)管撈放大捕電路5.吳1.落1癢N溝道嘉增強(qiáng)天型MO蹤蝶SF渴ET（2）VDS對(duì)溝敲道的畝控制貍作用預(yù)夾貼斷后尺，vDS夾斷窄區(qū)延陡長(zhǎng)溝道賴電阻ID基本規(guī)不變2.工作鑒原理第五壇章倡場(chǎng)效腿應(yīng)管段放大馳電路5.盯1.湯1診N溝道數(shù)增強(qiáng)斧型MO漿SF芽ET（3）vDS和vGS同時(shí)奸作用讓時(shí)vDS一定色，vGS變化腰時(shí)，課給定棟一個(gè)vGS，就緒有一蘋條不泉同的ID–vDS曲線瞞。3.梢V墊-I特性磚曲線牧及特戰(zhàn)性方喘程第五塔章婆場(chǎng)效炒應(yīng)管肝放大授電路5.片1.看1充N溝道梨增強(qiáng)該型MO毒SF壓ET（1）輸煉出特始性及殊特性旱方程1）截裙止區(qū)當(dāng)vGS＜VT時(shí)，膨?qū)щ姕\溝道奇尚未今形成智，ID＝0，為手截止?jié)晒ぷ魍鯛顟B(tài)丟。3.食V集-I特性指曲線混及特倘性方校程第五島章植場(chǎng)效赤應(yīng)管缸放大媽電路5.疏1.大1纏N溝道割增強(qiáng)愿型MO桃SF象ET（1）輸哪出特頌性及遇特性瘋方程2）可藥變電飽阻區(qū)vDS≤（vGS－VT）由于vDS較小照，可對(duì)近似使為：Rds碎o是一蘭個(gè)受vGS控制兼的可味變電軍阻3.域V鑒-I特性宿曲線去及特吼性方炊程第五穿章籠場(chǎng)效浙應(yīng)管戶放大歷電路5.柔1.彼1冠N溝道第增強(qiáng)揀型MO錯(cuò)SF喬ET（1）輸涼出特句性及交特性狗方程2）可釘變電顫阻區(qū)其中Kn為電漆導(dǎo)常傘數(shù)，窩單位關(guān)：mA王/V2受控制色的可蝦變電某阻3.竹V弦-I特性呀曲線枯及特?cái)r性方壇程第五蓄章熔場(chǎng)效妖應(yīng)管格放大吳電路5.斗1.狂1溫N溝道刊增強(qiáng)似型MO付SF崗ET（1）輸創(chuàng)出特濫性及么特性偽方程3）飽旦和區(qū)（恒輔流區(qū)吼又稱豬放大蜜區(qū)）vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）是vGS＝2VT時(shí)的iD3.挽V根-I特性堤曲線貴及特助性方壇程第五虛章旗場(chǎng)效稍應(yīng)管跡放大液電路5.漁1.理1售N溝道殖增強(qiáng)易型MO露SF旺ET（2）轉(zhuǎn)澆移特偵性21)(TGSDOD-=VIiv1.結(jié)構(gòu)鏡和工長(zhǎng)作原澡理（N溝道箱）第五歪章蜓場(chǎng)效裳應(yīng)管擴(kuò)放大煙電路5.芝1.樓2墳N溝道位耗盡尺型MO搶SF血ET二氧袋化硅邀絕緣輕層中吳摻有共大量副的正密離子可以象在正盼或負(fù)廢的柵趴源電率壓下蒙工作膛，而枕且基挺本上慢無(wú)柵舌流2.常V獄-I特性姐曲線綢及大辮信號(hào)鏡特性雅方程第五拆章寇場(chǎng)效借應(yīng)管士放大姓電路5.仙1.遷2痛N溝道食耗盡押型MO阿SF賣ET（N溝道增強(qiáng)型）第五墨章姐場(chǎng)效滔應(yīng)管香放大千電路5.冰1.害3殘P溝道MO糾SF典ET第五績(jī)章館場(chǎng)效弊應(yīng)管抬放大卵電路5.仆1.還4溝道紡長(zhǎng)度長(zhǎng)調(diào)制耍效應(yīng)實(shí)際因上飽呼和區(qū)津的曲破線并糠不是帶平坦裁的L的單場(chǎng)位為m當(dāng)不姓考慮許溝道飯調(diào)制牙效應(yīng)掉時(shí)，＝0，曲逝線是夸平坦卡的。修正厭后第五輔章肝場(chǎng)效嚼應(yīng)管鏈放大礙電路5.率1.奇5顆MO獲SF毀ET的主禮要參般數(shù)一、煤直流握參數(shù)NM冒OS增強(qiáng)類型1.開啟歡電壓VT（增旋強(qiáng)型去參數(shù)脈）2.夾斷恨電壓VP（耗剪盡型爬參數(shù)仰）3.飽和班漏電窗流IDS晶S（耗鼠盡型須參數(shù)知）4.直流衣輸入默電阻RGS（109Ω～1015Ω）二、扔交流腿參數(shù)1.輸出迎電阻rds當(dāng)不遞考慮兩溝道觀調(diào)制涌效應(yīng)必時(shí)，＝0，rds→∞第五償章宋場(chǎng)效邀應(yīng)管喘放大煎電路5.滔1.格5夜MO不SF液ET的主毯要參起數(shù)二、休交流伍參數(shù)2.低頻爪互導(dǎo)gm考慮到則其中第五捉章纖場(chǎng)效蚊應(yīng)管獎(jiǎng)放大捕電路5.益1.礙5合MO牽SF橋ET的主揉要參助數(shù)三、騰極限諒參數(shù)1.最大拜漏極奪電流ID觸M2.最大妄耗散俗功率PD買M3.最大趣漏源享電壓V（BR）DS4.最大托柵源奏電壓V（BR）GS第五妖章瓶場(chǎng)效男應(yīng)管寫放大寨電路5.檔3結(jié)型吊場(chǎng)效驚應(yīng)管5.后3.展1拔JF嗽ET的結(jié)薯構(gòu)和獻(xiàn)工作酷原理5.退3.餡2狹JF銅ET的特窄性曲裳線及簽參數(shù)5.磚3.豈3勻JF恭ET放大守電路謙的小防信號(hào)理模型愁分析譜法第五拆章躬場(chǎng)效踏應(yīng)管精放大黎電路5.票3.羊1否JF鍋ET的結(jié)狂構(gòu)和百工作泰原理1.結(jié)構(gòu)第五袋章膛場(chǎng)效宵應(yīng)管舟放大芬電路5.辣3.什1尾JF斤ET的結(jié)肚構(gòu)和恒工作盆原理2.工作騙原理機(jī)（以N溝道JF副ET為例捆）（1）vG慮S對(duì)溝落道的牧控制五作用當(dāng)vGS＜0時(shí)當(dāng)溝雄道夾牧斷時(shí)偽，對(duì)倦應(yīng)的徒柵源仙電壓vGS稱為巡壽夾斷旗電壓VP（或VGS漏(o喬ff如)）。對(duì)于N溝道網(wǎng)的JF補(bǔ)ET，VP<0。PN結(jié)反鉛偏、耗盡督層加況厚、懸溝道披變窄度。vGS繼續(xù)導(dǎo)減小鄉(xiāng)豐，溝組道繼告續(xù)變?cè)稣５谖屦堈碌?chǎng)效黨應(yīng)管奸放大耳電路5.愧3.諒1件JF敢ET的結(jié)紹構(gòu)和伏工作價(jià)原理2.工作舞原理租（以N溝道JF隙ET為例安）（2）vDS對(duì)溝蝦道的俱控制川作用當(dāng)vGS=0時(shí)，vDSIDG、D間PN結(jié)的叮反向虛電壓拍增加夢(mèng)，使眼靠近奶漏極匯處的撈耗盡夠?qū)蛹臃粚挘販系廊棺冋?，從弓上至秀下呈鮮楔形暑分布應(yīng)。當(dāng)vDS增加稍到使vGD=VP時(shí)，采在緊描靠漏搏極處割出現(xiàn)植預(yù)夾餅斷。此時(shí)vDS夾斷最區(qū)延逐長(zhǎng)溝道吼電阻ID基本儀不變第五勇章盤場(chǎng)效勁應(yīng)管亮放大陳電路5.鏈3.語(yǔ)1絡(luò)JF筒ET的結(jié)棒構(gòu)和那工作敢原理2.工作圖原理溝（以N溝道JF刪ET為例通）綜上壞分析優(yōu)可知溝道氧中只塔有一奶種類訴型的瞎多數(shù)建載流秤子參航與導(dǎo)貿(mào)電，顧所以玩場(chǎng)效期應(yīng)管糕也稱術(shù)為單揚(yáng)極型猜三極額管。JF輕ET是電脹壓控?fù)裰齐婋s流器組件，iD受vGS控制縣。預(yù)夾動(dòng)斷前iD與vDS呈近猛似線寶性關(guān)咸系；裝預(yù)夾喘斷后宿，iD趨于掩飽和污。JF龍ET柵極亮與溝御道間避的PN結(jié)是鳥反向刃偏置群的，宿因此iG0，輸伏入電殃阻很擋高。第五謹(jǐn)章匯場(chǎng)效絕應(yīng)管也放大笛電路5.奧3.粘2尚JF銜ET的特朱性曲偏線及餅參數(shù)2.轉(zhuǎn)移梯特性1.輸出代特性電子熟技術(shù)揪基礎(chǔ)主講候：孫學(xué)靜模擬逗部分第14講第五成章虜場(chǎng)效蜓應(yīng)管姐放大味電路5.管2倚MO奶SF驢ET放大冰電路5.趴2.槐1粥M嚇OS采FE筒T放大鹽電路1.直流抵偏置灣及靜類態(tài)工鑰作點(diǎn)賊的計(jì)抽算2.圖解均分析3.小信冒號(hào)模密型分盯析學(xué)習(xí)最方法閑：與BJ文T的分向析方拐法對(duì)術(shù)照學(xué)我習(xí)1.直流械偏置毫及靜沾態(tài)工虧作點(diǎn)秋的計(jì)澇算（1）簡(jiǎn)洲單的辛共源李極放艦大電構(gòu)路（N溝道惡）第五刃章示場(chǎng)效性應(yīng)管涼放大鹿電路5.莊2.掌1峽MO狠SF氏ET放大悉電路直流繞通路共源眉極放購(gòu)大電槽路1.直流偶偏置傲及靜案態(tài)工西作點(diǎn)煮的計(jì)光算（1）簡(jiǎn)季單的寬共源竟極放筑大電痕路（N溝道窗）第五材章步場(chǎng)效懷應(yīng)管狐放大伍電路5.棒2.亞1秘MO確SF叉ET放大朗電路假設(shè)店工作做在飽腥和區(qū)脅，即驗(yàn)證對(duì)是否伏滿足如果鐵不滿喜足，錦則說(shuō)松明假白設(shè)錯(cuò)貓誤須滿炕足VGS>VT，否倉(cāng)則工良作在惑截止時(shí)區(qū)再假槽設(shè)工及作在砍可變蛇電阻素區(qū)即2.圖解督分析第五恰章寶場(chǎng)效矛應(yīng)管恥放大童電路5.藥2.歸1偶MO膊SF檔ET放大靠電路由于痛負(fù)載杯開路聯(lián)，交艘流負(fù)笑載線疾與直歡流負(fù)犬載線裝相同杠。3.小信惡號(hào)模饑型分牌析第五涌章企場(chǎng)效療應(yīng)管福放大夢(mèng)電路5.索2.診1魯MO留SF輔ET放大嗓電路（1）模曾型靜態(tài)件值（直令流）動(dòng)態(tài)粱值（交干流）非線乎性失賴真項(xiàng)當(dāng)，vgs<<鼓2伐(VGS段Q-VT)時(shí)，3.小信亮號(hào)模確型分?jǐn)偽龅谖迮菡录眻?chǎng)效親應(yīng)管桶放大臂電路5.糊2.惑1罷MO源SF家ET放大沃電路（1）模幅型=0時(shí)3.小信套號(hào)模核型分協(xié)析第五題章盤場(chǎng)效糊應(yīng)管翠放大速電路5.覺(jué)2.孝1哪MO燒SF貢ET放大分電路（2）放眨大電軋路分宿析（駕例5.草2.議5斥P2蛙18）s解：外例的震直流斧分析訊已求雅得：3.小信闊號(hào)模課