場(chǎng)效應(yīng)管及其應(yīng)用

1、1會(huì)計(jì)學(xué)場(chǎng)效應(yīng)管及其應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)管及其應(yīng)用dsgd 漏極g 柵極PPN耗盡層s 源極dsg(a)(b)(c) 圖 3.1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)與符號(hào)圖(a) 結(jié)構(gòu); (b) N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管符號(hào); (c) P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng) 常數(shù)ufdsuigsD)(3. 1)dgSUDDiDUGGPPuDSuGSNRd圖3.2 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管工作原理 5432101234uDS=12 VuGS/ViD / mAIDSSUGS(off)圖3.3 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性曲線 在UGS(off)uGS0的范圍內(nèi), 漏極電流iD與柵極電 壓uGS的關(guān)系為2)()1 (UuIioffGSGSDSSD(3. 2)常數(shù)u

2、fGSuiDSD)(3. 3)01234524681012141618iD / mAuDS / V夾斷區(qū)可變電阻區(qū)4 V3 V2 V1 V擊穿區(qū)恒流區(qū)(放大區(qū))uDS0 V 圖 3.4 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線 圖 3.5增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖 (a) N溝道結(jié)構(gòu)圖; (b) N溝道符號(hào); (c) P溝道符號(hào)sgdNNP型硅襯底襯底引線gdsgds(a)(b)(c)SiO2gdNNP型硅襯底sUGGUDDiD 圖 3.6 N溝道增強(qiáng)型MOS管工作原理2)() 1(UuIithGSGSDOD(3. 4) 其中ID0是uGS=2UGS（th）時(shí)的iD值。 （2） N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)

3、管的輸出特性曲線 如圖3.7（b）所示。 4321iD / mA02468uGS / VuDS10 VUGS(th)3 V012345iD / mA6 V5 V4 V3 V24681012141618uDS / V(a)(b) 圖3.7N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線 （a） 轉(zhuǎn)移特性; （b） 輸出特性sgdNNP型硅襯底襯底引線gdsgds(a)(b)(c) 圖3.8耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖(a) N溝道結(jié)構(gòu)圖; （b） N溝道符號(hào); （c） P溝道符號(hào) 5 4 3 2 1024681012uDS= 常數(shù)uGS / ViD / mAUGS(off)IDSS02468101214162 V1

4、V3 VuGS= 2 V1 V24681012uDS/V(a)(b)iD / mA0 V在uGS UGS（off）時(shí), iD與uGS的關(guān)系可用下式表示: 2)()1 (UuIioffGSGSDSSD(3. 5)常數(shù)uDSdudigGSDm(3. 6) 漏極電阻：將漏 極電流轉(zhuǎn)換成漏 極電壓，并影響 放大倍數(shù)Au UDDRdC2RsCs旁路電容：消除Rs對(duì)交流信號(hào)的衰減源極電阻：利用IDQ在其上的壓降為柵源極提拱偏壓RgC1 柵極電阻：將Rs壓降 加至柵極uiuo圖 3.10 場(chǎng)效應(yīng)管共源放大電路RIUSDGS (3. 7)RIURRRUUUsDDDgggSGGS212 (3. 8)圖3.11R

5、dC2 UDDuoRsCsRg1Rg3Rg2C1ui Rg1， Rg2：柵極 分壓電阻使柵極獲 得合適的工作電壓 柵極電阻：用來 提高輸入電阻 圖 3.11分壓偏置式共源放大電路)(RRIUUsdDQDDDSQ (3. 9) 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析 放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)可由微變等效電路求出。 1） 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路 2） 共源放大電路的微變等效電路dgudsidsdsgudsidsgmugsugsugs 圖3.12場(chǎng)效應(yīng)管微變等效電路RguRuguRRiuuALmgsLgsmgsLddiou)/(3. 10)（2） 輸入電阻: )/(213RRRrgggi(3. 11) （3） 輸出電阻:

6、 Rrdo(3. 12)Rg1Rg2Rg3riuiugsggmugsRdRLuorods 圖 3.13 共源放大電路的微變等效電路gRrRRRrRgRguuAuRguuuRUgRRiumsogggiLmLmiougsLmogsiLgsmLSdo1/)/(1)1 ()/(321(3. 13)(3. 14)(3. 15)5 4 3 2 1024681012uDS= 常數(shù)uGS / ViD / mAUGS(off)IDSS02468101214162 V1 V3 VuGS= 2 V1 V24681012uDS/V(a)(b)iD / mA0 V在uGS UGS（off）時(shí), iD與uGS的關(guān)系可用下式表示: 2)()1 (UuIioffGSGSDSSD(3. 5)(RRIUUsdDQDDDSQ (3. 9) 2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分