場效應管及其放大電路改

場效應管及其放大電路改第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月12.6.1場效應管FET（以N溝道為例）

晶體管——雙極性管；電流控制器件；Ri不高（iB≠0）

場效應管——單極性管；電壓控制器件；iG→0,Ri=107～1012Ω。FET——結型、絕緣柵型（MOS）1.結型場效應管(JFET)——N溝道、P溝道導電溝道(N溝道多子為電子)源極柵極漏極(b)N溝道結構示意圖2.6場效應管及其放大電路(a)符號有三個極：源極（s）、柵極（g）、漏極（d），對應于晶體管的e、b、c.第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2（1）uDS=0,uGS對導電溝道的控制作用(a)uGS=0溝道最寬|uGS|增大溝道變窄,Rds↑|uGS|=UGS(off)溝道消失(夾斷),Rds=∞

uGS可以改變耗盡層寬度，控制導電溝道的寬度，即uGS可以改變溝道電阻Rds的大小。夾斷電壓工作原理第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3（2）轉移特性——uGS對iD控制作用(UGS（off）<uGS<0)(a)uGS=0，溝道最寬，iD=IDSS最大；漏極飽和電流夾斷電壓

①不同型號的管子UGS（off）、IDSS不同；②d、s極可以調換使用N(b)uGS負壓增大，溝道變窄，iD減??；(c)|uGS|↑↑=UGS(off)，溝道夾斷，iD=0第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4uGD＝UGS（off）uGD>UGS（off）uGD<UGS（off）①uDS=0，多子無定向移動，iD=0*（3）uGS為某一定值，uDS對iD的影響uDS=0②uDS>0、uGD>UGS(off):iD∝uDS——可變電阻區(qū)。③uDS↑→uGD=UGS(off)——“預夾斷”④當uDS↑↑→uGD<uGS(off):夾斷區(qū)加長、阻力↑→iD↓；縱向場強↑→iD↑——相互抵消，iD幾乎不變——恒流區(qū)！iD幾乎僅決定于uGS。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月5（4）輸出特性預夾斷軌跡可變電阻區(qū)恒流區(qū)夾斷區(qū)（截止區(qū)）IDSS低頻跨導：ΔiD擊穿區(qū)①uDS=0，多子無定向移動，iD=0；

uDS>0、uGD>UGS(off):

△iD∝△uDS——可變電阻區(qū)。③

uGS<UGS(off)，夾斷Rds=∝，iD≈0(5uA)夾斷電壓②

uDS↑→uGD=UGS(off)——“預夾斷”；當uDS↑↑→uGD<uGS(off)，夾斷區(qū)加長、阻力↑，增加部分用于克服阻力，iD幾乎不變——恒流區(qū)！iD幾乎僅決定于uGS(β=△iC/△iB)第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月6▲JFET轉移特性與輸出特性曲線的對應關系正常工作條件：第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月72.絕緣柵型場效應管（IGFET;MOS）

uGS=0,無導電溝道，即使uDS＞0，仍有

iD=0

。

uGS增大，耗盡層增寬；形成反型層——導電溝道。使溝道剛剛形成的uGS——UGS(th)開啟電壓。uGS愈大，反型層愈厚，溝道電阻Rds愈小。uGS可改變Rds的大小。SiO2絕緣層（襯底）耗盡層空穴高摻雜反型層1）uDS

＝0，uGS對導電溝道的影響（1）N溝道增強型MOS管第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月82）轉移特性——uGS對iD控制作用(a)uGS<UGS(th)，溝道沒有形成，iD=0；

——管截止，Rds=∝IDO——uGS=2UGS(th)時的iDUGS(th)——開啟電壓（iD=5uA時的uGS）(b)uGS≥UGS(th),溝道形成，iD>0——管導通隨uGS↑→溝道變深→iD↑——壓控器件(c)近似公式：第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月9*3)uGS(>UGS(th))為定值，uDS對iD的影響

用場效應管組成放大電路時應使之工作在恒流區(qū)。N溝道增強型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么？uDS較小，iD隨uDS的增大而增大——可變電阻區(qū)

uDS↑→uGD＝UGS（th）

——預夾斷uDS↑↑,夾斷區(qū)增長，iD幾乎僅受控于uGS，——恒流區(qū)剛出現夾斷第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月10①uDS=0，少子無定向移動，iD=0；uDS>0，iD∝uDS——可變電阻區(qū)④uGS<UGS(th)，導電溝道沒形成，iD≈0(5uA)——夾斷區(qū)。4）輸出特性——uDS對iD的影響②uDS↑→uGD=UGS(th)(即uDS=uGS-UGS(th))——“預夾斷”③當uDS↑↑，夾斷區(qū)加長、阻力↑，uDS增加部分用于克服阻力，iD幾乎不變——恒流區(qū)！iD僅決定于uGS。uDS>0uGS>0第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月11N溝道增強型MOS管特性曲線uDS>0，uGS>0第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月12（2）N溝道耗盡型MOS管耗盡型MOS管：uDS＞0，

uGS可＞

0、＜0、＝0，靈活方便。加正離子①uGS=0，正離子→反型層，uDS>0→iD=IDSS——飽和漏極電流②uGS<0,反型層變薄，iD↓④當|uGS|↓=UGS(off)——夾斷，iD≈0IDSS③uGS>0,反型層變厚，iD↑第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月133.場效應管的分類

工作在恒流區(qū)時g-s、d-s間的電壓極性uGS=0可工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種？uGS＞0才工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種？uGS＜0才工作在恒流區(qū)的場效應管有哪幾種？第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月14FET特點(1)壓控器件(電場效應)(2)單極性管(3)Ri高，噪聲低，熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強，耗電省(4)體積小，重量輕，壽命長。

(5)易受靜電影響而損壞.第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月15

1.基本共源放大電路

N溝道MOS管放大條件：

UGS>UGS(th)，UDS>UGS-UGS(th)2.6.2場效應管放大電路（1）靜態(tài)分析（Ui=0）第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月16（2）動態(tài)分析

1）場效應管的交流等效模型Id第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月172)基本共源放大電路的動態(tài)分析Id[例2.6.1]P120第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月182.基本共漏放大電路的動態(tài)分析若Rs=3kΩ，gm=2mS，則（1）Au和Ri第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月19（2）基本共漏放大電路Ro若Rs=3kΩ，gm=2mS，則Ro=?[例2.6.2]P122第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月203.自給偏壓電路由正電源獲得負偏壓稱為自給偏壓靜態(tài)分析：第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月214.分壓式偏置電路(典型的Q點穩(wěn)定電路)為什么加Rg3?其數值應大些小些？聯立求解：UGSQ、IDQ第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月22(1)靜態(tài)分析求：UDS和

IDVDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月23uoVDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k（2）動態(tài)分析sgR2R1RGRL'dRLRDRo=RD=10k第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月242.7復合管放大電路復合管：多只管子合理連接等效成一只管子。

不同類型的管子復合后，其類型決定于T1管。目的：增大β、rbe，改變管子的類型。uBE=uBE1+uBE2=iB1rbe1+iB2rbe2=…rbe=uBE/iB(iB1)=…第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月25*討論一

判斷下列各圖是否能組成復合管

在合適的外加電壓下，每只管子的電流都有合適的通路，才能組成復合管?！痢獭痢獭獭恋?6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月26××√××√√*討論三

判斷下列各圖是否能組成復合管第27頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月27Ri=?Ro=?*討論三第28頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月28第二章基本放大電路復習要求一、重點掌握的內容

1．放大、靜態(tài)與動態(tài)、直流通路與交流通路、靜態(tài)工作點、負載線、最大不失真輸出電壓、放大倍數、輸入電阻與輸出電阻的概念。

2．放大電路的組成原則，各種基本放大電路（共射、共集、共基）的工作原理及特點，能根據具體要求選擇