第4章 場(chǎng)效應(yīng)三極管及其應(yīng)用ppt課件

1、 場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體三極管是僅由一種載流子參與場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體三極管是僅由一種載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，也稱為單極型三極管。場(chǎng)效導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，也稱為單極型三極管。場(chǎng)效應(yīng)管是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導(dǎo)體器應(yīng)管是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導(dǎo)體器件。件。 從參與導(dǎo)電的載流子來(lái)劃分，它有電子從參與導(dǎo)電的載流子來(lái)劃分，它有電子作為載流子的作為載流子的N N溝道器件和空穴作為載流子的溝道器件和空穴作為載流子的P P溝溝道器件。道器件。 第第4章章 場(chǎng)效應(yīng)三極管及其應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)三極管及其應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管不同，它是多子場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管不同，它是多子導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度

2、穩(wěn)定性好。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管MOS場(chǎng)效應(yīng)管有兩種場(chǎng)效應(yīng)管有兩種:N溝道溝道P溝道溝道耗盡型耗盡型增強(qiáng)型增強(qiáng)型耗盡型耗盡型增強(qiáng)型增強(qiáng)型 MOS絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管N溝道）溝道）（1） 構(gòu)造構(gòu)造PNNGSDP型基底型基底兩個(gè)兩個(gè)N區(qū)區(qū)SiO2絕緣層絕緣層金屬鋁金屬鋁N導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道未預(yù)留未預(yù)留 N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型預(yù)留預(yù)留 N溝道耗盡型溝道耗盡型PNNGSDN溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型（2符號(hào)符號(hào)N溝道耗盡型溝道耗盡型GSD柵極柵極漏極漏極源極源極GSDN溝道溝道MOS管的特性曲線管的特性曲線IDmAVUDSUGS 實(shí)驗(yàn)線路實(shí)驗(yàn)線路(共源極接法共

3、源極接法)GSDRDPNNGSDNMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道耗盡型溝道耗盡型（UGS=0時(shí)，時(shí)，有有ID）GSD0UGSoff）IDUGS夾斷電壓夾斷電壓UGS有正有正有負(fù)有負(fù)N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型（UGS=0時(shí)時(shí)，ID =0 ）GSDIDUGSUGSth）開啟電壓開啟電壓UGS全正全正UGS=3VU DS （V）IDmA）01324UGS=4VUGS=5VUGS=2VUGS=1V開啟電壓開啟電壓UGSth）=1V固定一個(gè)固定一個(gè)U DS，畫出，畫出ID和和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線特性曲線增強(qiáng)型增強(qiáng)型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線輸出特性曲

4、線增強(qiáng)型增強(qiáng)型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性性N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型（UGS=0時(shí)時(shí)，ID =0 ）GSDIDUGSUGSth）開啟電壓開啟電壓UGS全正全正耗盡型耗盡型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線輸出特性曲線UGS=0VU DS （V）IDmA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V夾斷電壓夾斷電壓UP=-2V固定一個(gè)固定一個(gè)U DS，畫出，畫出ID和和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線特性曲線耗盡型耗盡型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性性N溝道耗盡型溝道耗盡型（UGS=0時(shí)，時(shí)，有有ID）GSD0UGSoff）IDUGS

5、夾斷電壓夾斷電壓UGS有正有正有負(fù)有負(fù)跨導(dǎo)跨導(dǎo)gmUGS=0VU DS （V）IDmA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V= ID / UGS =（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V UGS ID夾斷區(qū)夾斷區(qū)可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)恒流區(qū)恒流區(qū)場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路輸入回路：開路輸入回路：開路輸出回路：交流壓控恒流源，電流輸出回路：交流壓控恒流源，電流gsmdUgIGSDGSDgsmdUgI+-gsU 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路組成原則與分析方法場(chǎng)效應(yīng)管放大電路組成原則與分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)，使場(chǎng)

6、效應(yīng)管工靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)，使場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)作在恒流區(qū) (2).動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài): 能為交流信號(hào)提供通路能為交流信號(hào)提供通路組成原則組成原則靜態(tài)分析：靜態(tài)分析： 估算法、圖解法。估算法、圖解法。動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路法。微變等效電路法。分析方法分析方法 （與雙極型晶體管放大電（與雙極型晶體管放大電路一樣）路一樣）2GS(OFF)GSDSSD)1 (UUII 2GSD)41 ( 8 UISDDDG2G1G2GSRIURRRU 2GS(OFF)GSDSSD)1 (UUII )/(LDmioRRgUUAu gsiUU )(LDdR/RIUo RG1RDRG2RG+RL+SDGTOUiUd

7、I)( LDgsmR/RUg )/(G2G1GiRRRr DORr 輸入電阻輸入電阻3.源極輸出器源極輸出器+UDD RSC2C1RG1RG2RG+RLuiuo+RG1RSRG2RG+RL+SDGTOUiUSI+gsU交流通路交流通路1)/(1)/(LSmLSmio RRgRRgUUAuogsiUUU )(LSSR/RIUo )( LSgsmR/RUg 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù))/(LSgsmgsRRUgU CDDSDSGS uiuRU DS1V1.5VUGS=0.5V0ID/mA16 2012481216482V2.5V場(chǎng)效應(yīng)管放大電路小結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路小結(jié)(1) 場(chǎng)效應(yīng)管放大器輸入電阻很大。場(chǎng)效應(yīng)管放大器輸入電阻很大。(2)場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大器場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大器(漏極輸出漏極輸出)輸入輸出反輸入