模擬電子第五康光華 第五章 場效應管放大電路

電子技術基礎主講：孫靜模擬部分第13講電氣信息學院電工電子基礎教研室5.1金屬-氧化物-半導體（MOS）場效應管5.2MOSFET放大電路第五章場效應管放大電路5.3結型場效應管（JFET）*5.4砷化鎵金屬-半導體場效應管5.5各種放大器件電路性能比較學習指導第五章場效應管放大電路

場效應管：

通過改變外加電壓產(chǎn)生的電場強度--控制其導電能力。優(yōu)點：體積小、重量輕、耗電少、壽命長，還具有輸入電阻高、熱穩(wěn)定性好、噪聲低、便于集成等特點。在大規(guī)模集成電路中廣泛應用。分類：根據(jù)結構不同,可分為結型場效應管(JFET)、絕緣柵型場效應管(IGFET)。第五章場效應管放大電路5.1金屬-氧化物-半導體（MOS）場效應管5.1.1N溝道增強型MOSFET5.1.5MOSFET的主要參數(shù)5.1.2N溝道耗盡型MOSFET5.1.3P溝道MOSFET5.1.4溝道長度調制效應1.結構（N溝道）第五章場效應管放大電路5.1.1N溝道增強型MOSFETL：溝道長度W：溝道寬度tox

：絕緣層厚度通常W>L1.結構（N溝道）第五章場效應管放大電路5.1.1N溝道增強型MOSFET符號剖面圖2.工作原理第五章場效應管放大電路5.1.1N溝道增強型MOSFET（1）VGS對溝道的控制作用當vGS≤0時無導電溝道，d、s間加電壓時，總有一個PN結反偏，無電流產(chǎn)生。產(chǎn)生電場，但未形成導電溝道（感生溝道），d、s間加電壓后，沒有電流產(chǎn)生。當vGS>VT時在電場作用下產(chǎn)生導電溝道，d、s間加電壓后，將有電流產(chǎn)生。vGS越大，導電溝道越厚。VT稱為開啟電壓當0<vGS<VT時（電場吸引電子）2.工作原理第五章場效應管放大電路5.1.1N溝道增強型MOSFET（2）VDS對溝道的控制作用當vGS一定（vGS>VT）時，ID溝道電位梯度靠近漏極d處的電位升高溝道變薄電場強度減小整個溝道呈楔形分布2.工作原理第五章場效應管放大電路5.1.1N溝道增強型MOSFET（2）VDS對溝道的控制作用當vGS一定（vGS>VT）時，vDSID溝道電位梯度當vDS增加到使vGD=VT時，在緊靠漏極處出現(xiàn)預夾斷。在預夾斷處：vGD=vGS-vDS=VT2.工作沈原理第五字章廈場效扒應管撈放大捕電路5.吳1.落1癢N溝道嘉增強天型MO蹤蝶SF渴ET（2）VDS對溝敲道的畝控制貍作用預夾貼斷后尺，vDS夾斷窄區(qū)延陡長溝道賴電阻ID基本規(guī)不變2.工作鑒原理第五壇章倡場效腿應管段放大馳電路5.盯1.湯1診N溝道數(shù)增強斧型MO漿SF芽ET（3）vDS和vGS同時奸作用讓時vDS一定色，vGS變化腰時，課給定棟一個vGS，就緒有一蘋條不泉同的ID–vDS曲線瞞。3.梢V墊-I特性磚曲線牧及特戰(zhàn)性方喘程第五塔章婆場效炒應管肝放大授電路5.片1.看1充N溝道梨增強該型MO毒SF壓ET（1）輸煉出特始性及殊特性旱方程1）截裙止區(qū)當vGS＜VT時，膨導電淺溝道奇尚未今形成智，ID＝0，為手截止?jié)晒ぷ魍鯛顟B(tài)丟。3.食V集-I特性指曲線混及特倘性方校程第五島章植場效赤應管缸放大媽電路5.疏1.大1纏N溝道割增強愿型MO桃SF象ET（1）輸哪出特頌性及遇特性瘋方程2）可藥變電飽阻區(qū)vDS≤（vGS－VT）由于vDS較小照，可對近似使為：Rds碎o是一蘭個受vGS控制兼的可味變電軍阻3.域V鑒-I特性宿曲線去及特吼性方炊程第五穿章籠場效浙應管戶放大歷電路5.柔1.彼1冠N溝道第增強揀型MO錯SF喬ET（1）輸涼出特句性及交特性狗方程2）可釘變電顫阻區(qū)其中Kn為電漆導常傘數(shù)，窩單位關：mA王/V2受控制色的可蝦變電某阻3.竹V弦-I特性呀曲線枯及特攔性方壇程第五蓄章熔場效妖應管格放大吳電路5.斗1.狂1溫N溝道刊增強似型MO付SF崗ET（1）輸創(chuàng)出特濫性及么特性偽方程3）飽旦和區(qū)（恒輔流區(qū)吼又稱豬放大蜜區(qū)）vGS>VT，且vDS≥（vGS－VT）是vGS＝2VT時的iD3.挽V根-I特性堤曲線貴及特助性方壇程第五虛章旗場效稍應管跡放大液電路5.漁1.理1售N溝道殖增強易型MO露SF旺ET（2）轉澆移特偵性21)(TGSDOD-=VIiv1.結構鏡和工長作原澡理（N溝道箱）第五歪章蜓場效裳應管擴放大煙電路5.芝1.樓2墳N溝道位耗盡尺型MO搶SF血ET二氧袋化硅邀絕緣輕層中吳摻有共大量副的正密離子可以象在正盼或負廢的柵趴源電率壓下蒙工作膛，而枕且基挺本上慢無柵舌流2.常V獄-I特性姐曲線綢及大辮信號鏡特性雅方程第五拆章寇場效借應管士放大姓電路5.仙1.遷2痛N溝道食耗盡押型MO阿SF賣ET（N溝道增強型）第五墨章姐場效滔應管香放大千電路5.冰1.害3殘P溝道MO糾SF典ET第五績章館場效弊應管抬放大卵電路5.仆1.還4溝道紡長度長調制耍效應實際因上飽呼和區(qū)津的曲破線并糠不是帶平坦裁的L的單場位為m當不姓考慮許溝道飯調制牙效應掉時，＝0，曲逝線是夸平坦卡的。修正厭后第五輔章肝場效嚼應管鏈放大礙電路5.率1.奇5顆MO獲SF毀ET的主禮要參般數(shù)一、煤直流握參數(shù)NM冒OS增強類型1.開啟歡電壓VT（增旋強型去參數(shù)脈）2.夾斷恨電壓VP（耗剪盡型爬參數(shù)仰）3.飽和班漏電窗流IDS晶S（耗鼠盡型須參數(shù)知）4.直流衣輸入默電阻RGS（109Ω～1015Ω）二、扔交流腿參數(shù)1.輸出迎電阻rds當不遞考慮兩溝道觀調制涌效應必時，＝0，rds→∞第五償章宋場效邀應管喘放大煎電路5.滔1.格5夜MO不SF液ET的主毯要參起數(shù)二、休交流伍參數(shù)2.低頻爪互導gm考慮到則其中第五捉章纖場效蚊應管獎放大捕電路5.益1.礙5合MO牽SF橋ET的主揉要參助數(shù)三、騰極限諒參數(shù)1.最大拜漏極奪電流ID觸M2.最大妄耗散俗功率PD買M3.最大趣漏源享電壓V（BR）DS4.最大托柵源奏電壓V（BR）GS第五妖章瓶場效男應管寫放大寨電路5.檔3結型吊場效驚應管5.后3.展1拔JF嗽ET的結薯構和獻工作酷原理5.退3.餡2狹JF銅ET的特窄性曲裳線及簽參數(shù)5.磚3.豈3勻JF恭ET放大守電路謙的小防信號理模型愁分析譜法第五拆章躬場效踏應管精放大黎電路5.票3.羊1否JF鍋ET的結狂構和百工作泰原理1.結構第五袋章膛場效宵應管舟放大芬電路5.辣3.什1尾JF斤ET的結肚構和恒工作盆原理2.工作騙原理機（以N溝道JF副ET為例捆）（1）vG慮S對溝落道的牧控制五作用當vGS＜0時當溝雄道夾牧斷時偽，對倦應的徒柵源仙電壓vGS稱為巡壽夾斷旗電壓VP（或VGS漏(o喬ff如)）。對于N溝道網(wǎng)的JF補ET，VP<0。PN結反鉛偏、耗盡督層加況厚、懸溝道披變窄度。vGS繼續(xù)導減小鄉(xiāng)豐，溝組道繼告續(xù)變增窄。第五饒章怠場效黨應管奸放大耳電路5.愧3.諒1件JF敢ET的結紹構和伏工作價原理2.工作舞原理租（以N溝道JF隙ET為例安）（2）vDS對溝蝦道的俱控制川作用當vGS=0時，vDSIDG、D間PN結的叮反向虛電壓拍增加夢，使眼靠近奶漏極匯處的撈耗盡夠層加坊寬，秘溝道裙變窄防，從弓上至秀下呈鮮楔形暑分布應。當vDS增加稍到使vGD=VP時，采在緊描靠漏搏極處割出現(xiàn)植預夾餅斷。此時vDS夾斷最區(qū)延逐長溝道吼電阻ID基本儀不變第五勇章盤場效勁應管亮放大陳電路5.鏈3.語1絡JF筒ET的結棒構和那工作敢原理2.工作圖原理溝（以N溝道JF刪ET為例通）綜上壞分析優(yōu)可知溝道氧中只塔有一奶種類訴型的瞎多數(shù)建載流秤子參航與導貿電，顧所以玩場效期應管糕也稱術為單揚極型猜三極額管。JF輕ET是電脹壓控擇制電雜流器組件，iD受vGS控制縣。預夾動斷前iD與vDS呈近猛似線寶性關咸系；裝預夾喘斷后宿，iD趨于掩飽和污。JF龍ET柵極亮與溝御道間避的PN結是鳥反向刃偏置群的，宿因此iG0，輸伏入電殃阻很擋高。第五謹章匯場效絕應管也放大笛電路5.奧3.粘2尚JF銜ET的特朱性曲偏線及餅參數(shù)2.轉移梯特性1.輸出代特性電子熟技術揪基礎主講候：孫學靜模擬逗部分第14講第五成章虜場效蜓應管姐放大味電路5.管2倚MO奶SF驢ET放大冰電路5.趴2.槐1粥M嚇OS采FE筒T放大鹽電路1.直流抵偏置灣及靜類態(tài)工鑰作點賊的計抽算2.圖解均分析3.小信冒號模密型分盯析學習最方法閑：與BJ文T的分向析方拐法對術照學我習1.直流械偏置毫及靜沾態(tài)工虧作點秋的計澇算（1）簡洲單的辛共源李極放艦大電構路（N溝道惡）第五刃章示場效性應管涼放大鹿電路5.莊2.掌1峽MO狠SF氏ET放大悉電路直流繞通路共源眉極放購大電槽路1.直流偶偏置傲及靜案態(tài)工西作點煮的計光算（1）簡季單的寬共源竟極放筑大電痕路（N溝道窗）第五材章步場效懷應管狐放大伍電路5.棒2.亞1秘MO確SF叉ET放大朗電路假設店工作做在飽腥和區(qū)脅，即驗證對是否伏滿足如果鐵不滿喜足，錦則說松明假白設錯貓誤須滿炕足VGS>VT，否倉則工良作在惑截止時區(qū)再假槽設工及作在砍可變蛇電阻素區(qū)即2.圖解督分析第五恰章寶場效矛應管恥放大童電路5.藥2.歸1偶MO膊SF檔ET放大靠電路由于痛負載杯開路聯(lián)，交艘流負笑載線疾與直歡流負犬載線裝相同杠。3.小信惡號模饑型分牌析第五涌章企場效療應管福放大夢電路5.索2.診1魯MO留SF輔ET放大嗓電路（1）模曾型靜態(tài)件值（直令流）動態(tài)粱值（交干流）非線乎性失賴真項當，vgs<<鼓2伐(VGS段Q-VT)時，3.小信亮號模確型分攤析第五泡章急場效親應管桶放大臂電路5.糊2.惑1罷MO源SF家ET放大沃電路（1）模幅型=0時3.小信套號模核型分協(xié)析第五題章盤場效糊應管翠放大速電路5.覺2.孝1哪MO燒SF貢ET放大分電路（2）放眨大電軋路分宿析（駕例5.草2.議5斥P2蛙18）s解：外例的震直流斧分析訊已求雅得：3.小信闊號模課