場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其放大電路應(yīng)用

模擬電子技術(shù)

第三章場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其放大電路應(yīng)用第三章場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其放大電路應(yīng)用3.3

場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

3.1

場(chǎng)效應(yīng)管概述3.2

絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管3.1

場(chǎng)效應(yīng)管概述場(chǎng)效應(yīng)管（FET）

結(jié)型（JFET）（屬于耗盡型）

絕緣柵型（MOSFET）

增強(qiáng)型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道N溝道P溝道3.2.1

N溝道增強(qiáng)型MOS管3.2絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)電路符號(hào)P型半導(dǎo)體為襯底g柵極d漏極s源極1.結(jié)構(gòu)2.工作原理

絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是通過改變柵-源電壓uGS的大小，從而改變襯底靠近絕緣層處感應(yīng)電荷的多少，即改變感應(yīng)電荷形成的導(dǎo)電溝道的狀況，達(dá)到控制漏極電流iD之目的。1）導(dǎo)電溝道的建立(a)uGS=0，無導(dǎo)電溝道

(b)uGS≥UGS(th)，建立導(dǎo)電溝道

UGS(th)稱為開啟電壓

2.工作原理2）uDS對(duì)iD的影響

(c)uDS>uGS-UGS(th)

(a)uDS較小(b)uDS=uGS-UGS(th)漏、源間呈可變電阻特性處于預(yù)夾斷狀態(tài)具有恒流源特性MOS管在正常工作情況下，uDS、UGS(th)是確定的，則3）uGS對(duì)iD的控制作用式中：IDO為uGS=2UGS(th)時(shí)的iD值

在滿足上式的情況下，只要改變uGS的值，就有一個(gè)確定的iD與之對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)uGS對(duì)iD的控制。2.工作原理MOS管在正常工作情況下，uDS、UGS(th)是確定的，則(a)轉(zhuǎn)移特性

(b)輸出特性3.特性曲線3.5場(chǎng)效應(yīng)管放大電路(1)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)(放大區(qū))，場(chǎng)效應(yīng)管的偏置電路相對(duì)簡(jiǎn)單。(2)動(dòng)態(tài)：能為交流信號(hào)提供通路。靜態(tài)分析：估算法、圖解法。動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路法。分析方法：

場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件。它利用柵源電壓來控制漏極電流的變化。它的放大作用以跨導(dǎo)來體現(xiàn)，在場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性的水平部分，漏極電流iD的值主要取決于uGS，而幾乎與uDS無關(guān)。3.5場(chǎng)效應(yīng)管放大電路動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路法(a)包括rds在內(nèi)的微變等效電路

(b)簡(jiǎn)化的微變等效電路3.3.1共源極放大電路

(b)交流通路(a)共源極放大電路1.靜態(tài)分析(UGSQ,IDQ,UDSQ)1）解析法2）圖解法

P84-853.3.1共源極放大電路

2.動(dòng)態(tài)分析1）電壓放大倍數(shù)2）輸入電阻3）輸入電阻和輸出電阻3.3.1共源極放大電路

3.自給偏壓電路自給偏壓共源極放大電路(a)N溝道耗盡型MOS管放大電路(b)N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管放大電路3.3.1共源極放大電路

4.舉例分析例：設(shè)上頁圖（a）所示共源極放大電路中，場(chǎng)效應(yīng)管的UGS(off)=-1V,IDSS=0.5mA，UDD=18V,R1=47kΩ，R2=2MΩ，Rg=10MΩ，Rs=2kΩ，Rd=30kΩ，RL=30kΩ。1）求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；2）求放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解

1）根據(jù)電路的直流通路，有IDQ1=1.6mA[舍去]；IDQ2=0.32mA=IDQUGSQ=-0.23VUDSQ=7.76V解得：3.3.1共源極放大電路

例：設(shè)圖（a）所示共源極放大電路中，場(chǎng)效應(yīng)管的UGS(off)=-1V,

IDSS=0.5mA，UDD=18V,R1=47kΩ，R2=2MΩ，Rg=10MΩ，

Rs=2kΩ，Rd=30kΩ，RL=30kΩ。2）求放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解：2)先求gm本章小結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件；和半導(dǎo)體三極管相比，場(chǎng)效應(yīng)管由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，所以溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)、噪聲低。場(chǎng)效應(yīng)管主要優(yōu)點(diǎn)有輸入電阻非常高；場(chǎng)效應(yīng)管分為結(jié)型和絕緣柵型兩類，每類