電工學(xué)概論之基本放大電路

第10章基本放大電路第10章基本放大電路10.1共發(fā)射極放大電路的組成10.2共發(fā)射極放大電路的分析10.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定10.4射極輸出器10.1

基本放大電路的組成10.1.1共發(fā)射極基本放大電路組成共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE10.1

基本放大電路的組成10.1.2基本放大電路各元件作用晶體管T--放大元件,iC=iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū)?；鶚O電源EB與基極電阻RB--使發(fā)射結(jié)處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE10.1

基本放大電路的組成10.1.2基本放大電路各元件作用集電極電源EC--為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC--將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容C1、C2--隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時使信號順利輸入、輸出。信號源共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE負(fù)載10.1

基本放大電路的組成單電源供電時常用的畫法共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE1.直、流通路和交流通路

因電容對交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流分量不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無信號時電流（直流電流）的通路，用來計算靜態(tài)工作點。交流通路：有信號時交流分量（變化量）的通路，用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。10.2共發(fā)射極放大電路的分析+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE例：畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來計算靜態(tài)工作點Q(IB

、IC

、UCE)對直流信號電容C可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIERBRCuiuORLRSes++–+––對交流信號(有輸入信號ui時的交流分量)XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。交流通路

用來計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE短路短路對地短路10.2

放大電路的靜態(tài)分析10.2

放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui

=0）時的工作狀態(tài)。分析方法：估算法、圖解法。分析對象：各極電壓電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。設(shè)置Q點的目的：

(1)

使放大電路的放大信號不失真；

(2)

使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動態(tài)的基礎(chǔ)?！o態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。10.2共發(fā)射極放大電路的分析10.2.1靜態(tài)分析

放大電路沒有輸入信號時的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)分析是要確定放大電路的靜態(tài)值(直流值)

IB，

IC

，

UBE

和

UCE。1.用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值RCRB+UCCIB+UBE

IC+UCET可用右圖所示的直流通路來計算靜態(tài)值RCRB+UCCIB+UBE

IC+UCET硅管的UBE

約為0.6V，比UCC

小得多，可以忽略不計。

[例1]

在共發(fā)射極基本交流放大電路中，已知

UCC=12V，RC=4k，

RB=300k，。試求放大電路的靜態(tài)值。[解]2

用圖解法確定靜態(tài)值用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：

1.用估算法確定IB優(yōu)點：

能直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對放大電路的影響。2.由輸出特性確定IC

和UCCUCE

=UCC–ICRC直流負(fù)載線方程+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBUCE/VIC/mAO.2

用圖解法確定靜態(tài)值直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCUCE

=UCC–ICRC直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點就是Q點2．用圖解法確定靜態(tài)值根據(jù)直線方程

UCE=UCC

RCIC可得出：

IC=0時，UCE=

UCC

圖解過程說明:在晶體管的輸出特性曲線組上作出一直線，它稱為直流負(fù)載線，與晶體管的某條(由IB

確定)輸出特性曲線的交點Q

稱為放大電路的靜態(tài)工作點，由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值。基極電流IB

的大小不同，靜態(tài)工作點在負(fù)載線上的位置也就不同，改變IB

的大小，可以得到合適的靜態(tài)工作點，

IB稱為偏置電流，簡稱偏流。通常是改變RB

的阻值來調(diào)整IB的大小。0IB=0μA20μA40μA60μA80μA123UCCRCN24681012UCCMQ直流負(fù)載線圖解過程:IC

/mAUCE

/VQ1Q2

[例2]

在共發(fā)射極基本交流放大電路中，已知UCC=12V，RC=4k，RB=300k，晶體管的輸出特性曲線如上圖。(1)作出直流負(fù)載線，(2)求靜態(tài)值。[解]

(1)由IC=0

時，UCE=UCC=12V，和UCE=0

時，可作出直流負(fù)載線(2)由得出靜態(tài)工作點Q，靜態(tài)值為IB=40AIC=1.5mAUCE=6V0IB=0μA20μA40μA60μA80μA1231.524681012MQ靜態(tài)工作點求得靜態(tài)值為：IB=40μA，IC=1.5mA，UCE=6VIC

/mAUCE

/VN小結(jié)

放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號輸入（ui

=0）時的工作狀態(tài)。分析方法：估算法、圖解法。分析對象：各極電壓電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。——靜態(tài)工作點Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。10.2.2動態(tài)分析動態(tài)：放大電路有信號輸入（ui

0）時的工作狀態(tài)。分析方法：

微變等效電路法，圖解法。所用電路：

放大電路的交流通路。動態(tài)分析:

計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對象：

各極電壓和電流的交流分量。目的：

找出Au、ri、ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計打基礎(chǔ)。

晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。

當(dāng)信號很小時，在靜態(tài)工作點附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。1.晶體管的微變等效電路UBEIB對于小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。微變等效電路法(1)輸入回路Q輸入特性晶體管的輸入電阻

晶體管的輸入回路(B、E之間)可用rbe等效代替，即由rbe來確定ube和ib之間的關(guān)系。IBUBEO(2)輸出回路rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不計。晶體管的輸出電阻輸出特性

輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數(shù)

晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源ic=ib等效代替，即由來確定ic和ib之間的關(guān)系。一般在20～200之間，在手冊中常用hfe表示。ICUCEQOibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-1.晶體管的微變等效電路rbeBEC

晶體管的B、E之間可用rbe等效代替。

晶體管的C、E之間可用一受控電流源ic=ib等效代替。(2)放大電路的微變等效電路

對交流(動態(tài))分量而言，電容、直流電源也可以認(rèn)為是短路。C1RS+uiRCRB+UCCC2RL+es+uo++iBiCT基本放大電路可畫出放大電路的交流通路。2.

放大電路的微變等效電路

將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL++--RSeS+-ibicBCEii當(dāng)輸入的是正弦信號時，各電壓和電流都可用相量表示。(3)電壓放大倍數(shù)的計算rbe

EBCRCRLRBRS+

++由上圖可列出式中故放大電路的電壓放大倍數(shù)當(dāng)放大電路輸出端開路(未接RL

)時可見，接入

RL，電壓放大倍數(shù)降低。[例3]

在共發(fā)射極基本交流放大電路中，已知UCC=12V，RC=4k，RB=300k，。試求電壓放大倍數(shù)Au。[解]

在例10.2.1中已求出所以(4)放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或?qū)η凹壏糯箅娐?來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻來等效代替。這個電阻是信號源的負(fù)載電阻，也就是放大電路的輸入電阻ri

，即它是對交流信號而言的一個動態(tài)電阻。4.放大電路輸入電阻的計算放大電路對信號源(或?qū)η凹壏糯箅娐?來說，是一個負(fù)載，可用一個電阻來等效代替。這個電阻是信號源的負(fù)載電阻,也就是放大電路的輸入電阻。定義：

輸入電阻是對交流信號而言的，是動態(tài)電阻。+-信號源Au放大電路+-輸入電阻是表明放大電路從信號源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號源取得的電流愈小，因此一般總是希望得到較大的輸入電阻。放大電路信號源+-+-rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：ri

如果放大電路的輸入電阻較?。旱谝?，將從信號源取用較大的電流，從而增加信號源的負(fù)擔(dān)；第二，經(jīng)過內(nèi)阻Rs

和ri

的分壓，使實際加到放大電路的輸入電壓ui

減小，從而減小輸出電壓；第三，后級放大電路的輸入電阻，就是前級放大電路的負(fù)載電阻，從而將會降低前級放大電路電壓放大倍數(shù)。因此，通常希望放大電路的輸入電阻能高一些。以共發(fā)射極基本放大電路為例，其輸入電阻為共發(fā)射極基本放大電路的輸入電阻基本上等于晶體管的輸入電阻，是不高的。注意：ri

與

rbe意義不同不能混淆。5.

放大電路輸出電阻的計算放大電路對負(fù)載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個信號源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。+_RLro+_定義：

輸出電阻是動態(tài)電阻，與負(fù)載無關(guān)。

輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時輸出電壓的變化愈小，因此一般總是希望得到較小的輸出電阻。RSRL+_Au放大電路+_rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS共射極放大電路特點：

1.放大倍數(shù)高；2.輸入電阻低；3.輸出電阻高。例3：求ro的步驟：(1)

斷開負(fù)載RL(3)外加電壓(4)求外加(2)令或(5)放大電路輸出電阻的計算放大電路對負(fù)載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個信號源。其內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻ro

，它也是一個動態(tài)電阻。

如果放大電路的輸出電阻較大(相當(dāng)于信號源的內(nèi)阻較大)。當(dāng)負(fù)載變化時，輸出電壓的變化較大，也就是放大電路帶負(fù)載的能力較差。因此，通常希望放大電路輸出級的輸出電阻小一些。放大電路的輸出電阻可在信號源短路和輸出端開路的條件下求得。從基本放大電路的微變等效電路看，當(dāng)，電流源相當(dāng)于開路，故RC

一般為幾千歐，因此，共發(fā)射極放大電路的輸出電阻較高。10.3

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定

合理設(shè)置靜態(tài)工作點是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點常因外界條件的變化而發(fā)生變動。

前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點的變動，嚴(yán)重時將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。10.3靜態(tài)工作點的穩(wěn)定由于某種原因，例如溫度的變化，將使集電極電流的靜態(tài)值IC

發(fā)生變化，從而影響靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。上一節(jié)所討論的基本放大電路偏置電流

當(dāng)

RB

一經(jīng)選定后，IB

也就固定不變，稱為固定偏置放大電路，它不能穩(wěn)定

Q

點。

+UCCRCC1C2TRLRE+CE++RB1RB2RS+ui+es+uoiBiC+uCE

+uBE

分壓式偏置放大電路

放大電路不僅要有合適的靜態(tài)工作點

Q，而且要保持

Q點的穩(wěn)定。

為此，常采用分壓式偏置放大電路?；痉糯箅娐返慕M成+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE共發(fā)射極基本電路+UCCRCTRERB1RB2IBIC+UCE

+UBE

I1I2IE直流通路由直流通路可列出若使則基極電位

可認(rèn)為

VB

與晶體管的參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響，而僅為RB1

和

RB2

的分壓電路所固定。

若使VB>>UBE則

因此，只要滿足

I2>>IB

和

VB>>UBE

兩個條件，

VB

和

IE或

IC

就與晶體管的參數(shù)幾乎無關(guān)，不受溫度變化的影響，使靜態(tài)工作點能得以基本穩(wěn)定。對硅管而言，在估算時一般可取

I2

=(5~10)IB

和

VB=(5~10)UBE

。這種電路穩(wěn)定工作點的實質(zhì)是：當(dāng)溫度升高引起IC

增大時，發(fā)射極電阻RE上的電壓降增大，使UBE

減小，從而使IB減小，以限制IC

的增大，工作點得以穩(wěn)定。電容CE

的作用是使交流旁路，防止RE

上產(chǎn)生交流電壓降降低電壓放大倍數(shù)，CE

稱為交流旁路電容。

2.靜態(tài)工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–

[例1]

在分壓式偏置放大電路中，已知UCC=12V，RC=2k，RE=2k，RB1=20k，RB2=10k，RL=6k，晶體管的。(1)試求靜態(tài)值；(2)畫出微變等效電路；(3)計算該電路的Au，

ri

和

ro

。[解](1)(2)rbe

EBCRCRLRB2RS+++RB1(3)10.4射極輸出器

10.4.1靜態(tài)分析

射極輸出器是從發(fā)射極輸出。在接法上是一個共集電極電路。10.4.1靜態(tài)分析RERB+UCCIB+UBE

+UCETICIE直流通路C1RS+uiRERB+UCCC2RL+es+uo++iB+uBE

iE+uCET射極輸出器用直流通路確定靜態(tài)值10.4.2動態(tài)分析rbe

EBRERLRBRS+++C由射極輸出器的微變等效電路可得出1．電壓放大倍數(shù)2．輸入電阻射極輸出器的輸入電阻很高。3．輸出電阻rbe

EBRERBRS+計算ro

的等效電路C右圖中將信號源短路，保留其內(nèi)阻RS

，RS

與

RB

并聯(lián)后的等效電阻為RS

。在輸出端將RL

取去，外加一交流電壓

，產(chǎn)生電流

。例如，=40，rbe=0.8k，RS=50，RB=120k，由此得可見射極輸出器的輸出電阻是很低的。

射極輸出器的主要特點是：電壓放大倍數(shù)接近

1；輸入電阻高；輸出電阻低。因此，它常被用作多級放大電路的輸入級或輸出級。

C1RSRE1RB1C2+es++T1+UCCRC2C3T2RLRE2+CE2+RB1RB2(1)

前級靜態(tài)值為后級靜態(tài)值同例10.3.1，即(2)

放大電路的輸入、輸出電阻為前級的負(fù)載電阻，其中ri2

為后級的輸入電阻，已在例10.3.1中求得，ri2=0.79k，于是輸出電阻(3)計算電壓放大倍數(shù)前級后級(見例10.3.1)Au2=71.2兩級電壓放大倍數(shù)Au=Au1

Au2=0.98(71.2)=69.8*10.5差分放大電路T1T2RCRB+UCC+ui1iBiCRCRB+ui2iBiCRPREEEiEiE+uO差分放大電路用兩個晶體管組成，電路結(jié)構(gòu)對稱，在理想情況下，兩管的特性及對應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相同，因此，兩管的靜態(tài)工作點也必然相同。10.5.1靜態(tài)分析在靜態(tài)時，ui1=ui2=0，則

IC1=IC2

，VC1=VC2

，故輸出電壓

uO

=VC1

VC2=0

差分放大電路的優(yōu)點是具有抑制零點漂移的能力。什么是零點漂移？一個理想的放大電路，當(dāng)輸入信號為零時，其輸出電壓應(yīng)保持不變(不一定是零)。但實際上，主要由于環(huán)境溫度的變化，輸出電壓并不保持恒定，而在緩慢地、無規(guī)則地變化著，這種現(xiàn)象稱為零點漂移(或稱溫漂)，它影響放大電路的工作。對差分放大電路，由于電路的對稱性，當(dāng)溫度變化時，兩邊的變化量相等，即IC1=IC2

，VC1=VC2

雖然每個管子都產(chǎn)生了零點漂移，但是，由于兩集電極電位的變化是互相抵消的，所以輸出電壓依然為零，即

uO

=VC1+VC1

(VC2+VC2)

=VC1

VC2=0零點漂移完全被抑制了。電位器RP

起調(diào)零作用，因為電路不可能完全對稱，靜態(tài)時輸出電壓不一定等于零，可通過調(diào)節(jié)RP使靜態(tài)輸出電壓為零。

在靜態(tài)時，設(shè)

IB1=IB2=IB，IC1=IC2=IC，忽略阻值很小的

RP

可列出

上式中前兩項較第三項小得多，可略去，則每管的集電極電流發(fā)射極電位

VE

0。每管的基極電流每管的集-射極電壓接入RE

是為了穩(wěn)定和獲得合適的靜態(tài)工作點，負(fù)電源EE

用來抵償RE

上的直流壓降。10.5.2動態(tài)分析1．共模輸入兩個輸入信號電壓的大小相等，極性相同，即

ui1=ui2

，這樣的輸入稱為共模輸入。在共模輸入信號的作用下，若電路完全對稱時，兩管集電極電位的變化相同，因而，輸出電壓等于零，所以對共模信號沒有放大能力，亦即放大倍數(shù)為零。2．差模輸入兩個輸入信號電壓的大小相等，而極性相反，即

ui1

=ui2

，這樣的輸入稱為差模輸入。

設(shè)ui1

>0，ui2<0，則IC1>0，IC2<0，VC1<0，

VC2>0

。故uO=

VC1

VC2

可見，在差模輸入時，輸出電壓為兩管各自輸出電壓變化量的兩倍。T1RCibic+ui1+uo1RB單管差模信號通路由于差模信號使兩管的集電極電流一增一減，其變化量相等，通過RE

的電流近于不變，RE

上沒有差模信號壓降，故RE

對差模信號不起作用，可得出下圖所示的單管差模信號通路。單管差模電壓放大倍數(shù)同理可得雙端輸出電壓為雙端輸入-雙端輸出差分電路的差模電壓放大倍數(shù)為當(dāng)在兩管的集電極之間接入負(fù)載電阻時，式中兩輸入端之間的差模輸入電阻為兩集電極之間的差模輸出電阻為

[例1]

在前圖所示的差分放大電路中，已知UCC=12V，EE=12V，=50，RC=10k，RE=10k，RB=20k，RP=100，并在輸出端接負(fù)載電阻RL=20k，試求電路的靜態(tài)值和差模電壓放大倍數(shù)。[解]式中3．比較輸入兩個輸入信號電壓既非共模，又非差模，它們的大小和相對極性是任意的，這種輸入常作為比較放大來運(yùn)用。差值電壓(ui1

ui2)

經(jīng)放大后，輸出電壓為uO=Au(ui1

ui2)為了便于分析，可將這種信號分解為共模分量和差模分量，例如uI1=10mV=2mV+8mVuI2=6mV=2mV8mV其中，2mV

是共模分量，8mV

和(8mV)是差模分量。

為了全面衡量差分放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，通常引用共模抑制比KCMRR

來表征其值越大越好。10.6互補(bǔ)對稱放大電路10.6.1對功率放大電路的基本要求在多級放大電路的末級或末前級是功率放大級對功率放大電路的基本要求是：

(1)在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2)效率要高。放大電路有三種工作狀態(tài)。(1)

甲類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE甲類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點Q

大致在負(fù)載線的中點。這種工作狀態(tài)下，放大電路的最高效率為50%。(2)

甲乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE甲乙類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點Q

沿負(fù)載線下移，靜態(tài)管耗減小，但產(chǎn)生了失真。(3)乙類工作狀態(tài)tiCQOOiCuCE乙類工作狀態(tài)靜態(tài)工作點下移到IC

0

處，管耗更小，但輸出波形只剩半波了。10.6.2互補(bǔ)對稱放大電路1．無輸出變壓器(OTL)的互補(bǔ)對稱放大電路OtuiR1iC2RLR3R2D1D2B1B2T1T2+UCCCLAC+++ui+uoOtuoiC1OTL電路圖中兩個晶體管T1(NPN型)和T2(PNP型)的特性基本相同。靜態(tài)時，調(diào)節(jié)R3，使A

點的電位為。

輸出耦合電容

CL

上的電壓也為。

R1

和D1

、D2

上的壓降使兩管獲得合適的偏壓，工作在甲乙類狀態(tài)。iC2RL+UCCCL+OtuiiC1R1R3R2D1D2B1B2T1T2AC++uiOTL電路+uo在ui

的正半周，T1

導(dǎo)通，T2

截止，電流iC1

自上而下流過負(fù)載RL

；在ui

的負(fù)半周，T1

截止，T2

導(dǎo)通，電流iC2

自下而上流過負(fù)載RL

；在ui

的一個周期內(nèi)，電流iC1

和

iC2

以正反方向交替流過負(fù)載RL，在RL

上合成而得出一個交流輸出信號電壓uo。Otuo電流是靠電容CL

放電形成的，為了使輸出波形對稱，CL

的容量必須足夠大。這種功率放大電路在理想情況下的效率為78.5%。2．無輸出電容(OCL)的互補(bǔ)對稱放大電路R1RLR3R2D1D2T1T2+UCCAC++ui+uoUCCOCL電路

OCL電路需用正負(fù)兩路電源。其工作原理與OTL電路基本相同。*10.7場效晶體管及其放大電路10.7.1絕緣柵場效晶體管SiO2絕緣層源極S柵極G漏極D

P

型硅襯底N+N+N

溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管結(jié)構(gòu)示意圖DSG符號再在兩個N+

型區(qū)之間的二氧化硅絕緣層的表面及兩個N+

型區(qū)的表面分別安置三個電極：柵極G、源極D

和漏極D。由于柵極電流幾乎為零，柵源電阻RGS

很高，最高可達(dá)1014。

構(gòu)成：用一塊雜質(zhì)濃度較低的P

型薄硅片作為襯底，其上擴(kuò)散兩個相距很近的高摻雜N+

型區(qū)。并在表面生成一層薄薄的二氧化硅絕緣層。P型硅襯底N++BSGD。耗盡層ID=0UGSN+N+UDS當(dāng)柵-源電壓UGS=0

時，D

與S之間是兩個PN

結(jié)反向串聯(lián)，無論D

與S

之間加什么極性的電壓，總有一個PN

結(jié)是反向偏置的，漏極電流ID

均接近于零。

當(dāng)在柵極和源極之間加正向電壓但數(shù)值較小時(0<UGS

<UGS(th)

)

，由柵極指向襯底方向的電場吸引電子向上移動，填補(bǔ)空穴在P

型硅襯底的上表面形成耗盡層，此時仍然沒有漏極電流。

當(dāng)UGS

大于一定數(shù)值時(UGS>UGS(th))，在柵極下P

型半導(dǎo)體表面形成N

型層，通常稱它為反型層。這就是溝通源區(qū)和漏區(qū)的N

型導(dǎo)電溝道(與P

型襯底間被耗盡層絕緣)。UGS

正值越高，導(dǎo)電溝道越寬。P型硅襯底N++BSGD。耗盡層N型導(dǎo)電溝道