低頻電子線路課件絕對(duì)珍藏

低頻電子線路課件絕對(duì)珍藏《低頻電子線路》1第1頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》2上節(jié)課回顧靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)態(tài)電路Q點(diǎn)不穩(wěn)定的因素基極分壓式射極電阻共射放大電路晶體管放大器的三種組態(tài)

第2頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》3本節(jié)課內(nèi)容場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）

絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（IGFET）

第3頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》4§1.4場(chǎng)效應(yīng)晶體管場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FieldEffectTransistor)簡(jiǎn)稱FET

第4頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》51.4.1場(chǎng)效應(yīng)管簡(jiǎn)介場(chǎng)效應(yīng)管是一種不同于前述雙極型晶體管（BJT）的一種半導(dǎo)體器件。第5頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》6兩者工作機(jī)理不同雙極型晶體管（BJT）有兩種載流子（多子、少子）場(chǎng)效應(yīng)管（FET）有一種載流子（多子）第6頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》7控制方式的不同雙極型晶體管（BJT）電流控制方式場(chǎng)效應(yīng)管（FET）電壓控制方式第7頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》8場(chǎng)效應(yīng)管分類分為兩大類：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）

絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（IGFET）

第8頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》9MOS場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）在絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（IGFET）結(jié)構(gòu)的器件中，最常見(jiàn)為金屬—氧化物—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)（Metal—Oxide—Semiconductor），故稱為MOSFET，簡(jiǎn)稱MOS器件。

第9頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》10JFET器件JFET分為兩類:N溝道JFETP溝道JFET

第10頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》11MOSFETMOSFET分為:N溝道MOSFETP溝道MOSFET第11頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》12N溝道MOSN溝道MOS又分為N溝道增強(qiáng)型（Enhancement）

---------ENMOSFETN溝道耗盡型（Depletion）

----------DNMOSFET

第12頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》13P溝道MOSP溝道MOS又分為P溝道增強(qiáng)型（Enhancement）

---------EPMOSFETP溝道耗盡型（Depletion）

----------DPMOSFET

第13頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》141.4.2結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）是一種利用PN結(jié)原理但與BJT截然不同的常見(jiàn)的FET。第14頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》151.

符號(hào)和結(jié)構(gòu)注意場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、原理和符號(hào)都不同于BJT。以下注意看結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）的情況。第15頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》16JFET（圖）第16頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》172．NJFET工作原理以下以N溝道為例分析JFET工作原理。第17頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》18外加偏置管子工作要求外加電源保證靜態(tài)設(shè)置：

VDS漏極直流電壓------加正向電壓

VGS柵極直流電壓------加反向電壓第18頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》19①VGS柵極直流電壓的作用（圖）第19頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》20看VGS的作用（不加VDS

）橫向電場(chǎng)作用

︱VGS︱↑→PN結(jié)耗盡層寬度↑→溝道寬度↓第20頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》21②VDS漏極直流電壓的作用（圖）第21頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》22看VDS的作用（不加VGS

）縱向電場(chǎng)作用在溝道造成楔型結(jié)構(gòu)（上寬下窄）

第22頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》23③VGS和VDS的綜合作用仍為楔型結(jié)構(gòu)（圖）第23頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》24楔型結(jié)構(gòu)a點(diǎn)（頂端封閉）

——預(yù)夾斷

b點(diǎn)（底端封閉）

——全夾斷（夾斷）

第24頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》25說(shuō)明隨溝道寬窄變化，使通過(guò)的載流子數(shù)量發(fā)生變化，即iD變化。VGS對(duì)iD的控制作用。

第25頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》263．特性曲線有兩種特性：轉(zhuǎn)移特性（思考為何不叫輸入特性？）輸出特性第26頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》27①轉(zhuǎn)移特性分析轉(zhuǎn)移特性

第27頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》28iD函數(shù)表達(dá)式第28頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》29轉(zhuǎn)移特性（圖）N溝道JFET轉(zhuǎn)移特性曲線其中：IDSS為飽和電流

VGS（off)為夾斷電壓VGSID0IDSSVGS（off)第29頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》30②輸出特性

第30頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》31輸出特性（圖）第31頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》321.4.3MOS場(chǎng)效應(yīng)管MOS場(chǎng)效應(yīng)管是絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的一種主要形式，應(yīng)用十分廣泛。第32頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》33MOSFET（圖）第33頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》341.N溝道增強(qiáng)型（E型）MOSFET以N溝道增強(qiáng)型MOSFET為例介紹MOS管的工作原理。第34頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》35（1）結(jié)構(gòu)與符號(hào)介紹N溝道增強(qiáng)型（E型）MOSFET的結(jié)構(gòu)與符號(hào)第35頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》36結(jié)構(gòu)與符號(hào)（圖）第36頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》37外加偏置VGS：所加?xùn)旁措妷捍怪彪妶?chǎng)作用（注意為“＋”）VDS：所加漏源電壓橫向電場(chǎng)作用（注意也為“＋”）

第37頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》38工作原理分析兩種電場(chǎng)的作用：垂直電場(chǎng)作用橫向電場(chǎng)作用第38頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》39VGS垂直電場(chǎng)作用（向下）VGS垂直電場(chǎng)作用（向下）→吸引P襯底中自由電子向上運(yùn)動(dòng)→形成反型層（在P封底出現(xiàn)N型層）→從而連通兩個(gè)N+區(qū)（形成溝道）

第39頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》402.VDS橫向電場(chǎng)作用使溝道成楔型（左寬右窄）

VGS<VGS(th)----------iD=0

VGS>VGS(th)----------------iD>0

其中VGS(th)為開(kāi)啟電壓。第40頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》41iD表達(dá)式第41頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》42iD表達(dá)式其中符號(hào)含義COX-----單位面積柵極電容

n------溝道電子的遷移率

W-------溝道寬度

L-------溝道長(zhǎng)度

W/L------MOS管寬長(zhǎng)比第42頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》43（2）特性曲線特性曲線也是兩種：轉(zhuǎn)移特性輸出特性第43頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》44轉(zhuǎn)移特性（圖）第44頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》45輸出特性（圖）第45頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》462.N溝道耗盡型MOSFET以下分析N溝道耗盡型MOSFET結(jié)構(gòu)原理第46頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》47（1）結(jié)構(gòu)和符號(hào)請(qǐng)注意管子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和管子符號(hào)第47頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》48管子結(jié)構(gòu)（圖）第48頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》49結(jié)構(gòu)特點(diǎn)SiO2中摻有鈉離子，可以形成正電場(chǎng)，從P襯底中吸引電子向上運(yùn)動(dòng)，形成反型層（原始就有）。

加VGS（可正可負(fù)）后，可改變溝道寬窄，

VDS壓降使溝道形成楔形。

第49頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》50管子符號(hào)（圖）見(jiàn)以下頁(yè)面第50頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》51（2）特性曲線有兩種特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線第51頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》52特性曲線（圖）第52頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》531.4.4場(chǎng)效應(yīng)管主要參數(shù)特性參數(shù)可分直流參數(shù)和交流參數(shù)。

第53頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》541.直流參數(shù)直流參數(shù)與管子的工作條件有關(guān)夾斷電壓開(kāi)啟電壓漏極飽和電流直流輸入電阻第54頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》55（1）夾斷電壓VGS(OFF)適用于JFET和MOSFET

當(dāng)VGS=VGS(OFF)時(shí)，iD=0

第55頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》56（2）開(kāi)啟電壓VGS(TH)適用于增強(qiáng)型MOSFET

當(dāng)VGS>VGS(th)時(shí)，iD≠0

第56頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》57（3）漏極飽和電流IDSS當(dāng)VGS=0時(shí)（VDS>VGS(off)

），

ID=IDSS

適用于耗盡型MOSFET和JFET

第57頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》58（4）直流輸入電阻rGS對(duì)JFET：

rGS

大約

108～109對(duì)MOSFET：

rGS大約

1011～1012通常認(rèn)為rGS

→∞第58頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》592.極限參數(shù)極限參數(shù)值是不允許超過(guò)的參數(shù)。漏極擊穿電壓柵源擊穿電壓最大功耗第59頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》60漏源擊穿電壓V(BR)DS指對(duì)管子漏源間所允許加的最大電壓。第60頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》61柵源擊穿電壓V(BR)GS指對(duì)管子?xùn)旁撮g所允許加的最大電壓。第61頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》62最大功耗PDM

管子的最大耗散功率

PDM=IDM·VDS第62頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》633.交流參數(shù)交流參數(shù)與管子的工作目標(biāo)（信號(hào)）有關(guān)?？鐚?dǎo)輸出電阻極間電容第63頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》64（1）跨導(dǎo)gm跨導(dǎo)gm的表達(dá)式（ms）

gm反映VGS對(duì)ID的控制能力。第64頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》65跨導(dǎo)gm（圖）見(jiàn)圖是轉(zhuǎn)移特性曲線上Q點(diǎn)的斜率值（與Q點(diǎn)有關(guān)）

第65頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》66分析對(duì)于JFET和MOSFET（耗盡層）第66頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》67分析對(duì)應(yīng)工作點(diǎn)Q的gm為

式中IDQ

為直流工作點(diǎn)電流，增大IDQ可提高gm

第67頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》68分析對(duì)于增強(qiáng)型MOSFET第68頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》69分析對(duì)應(yīng)工作點(diǎn)Q的gm為可見(jiàn)增大場(chǎng)效應(yīng)管的寬長(zhǎng)比和工作電流可提高gm

第69頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》70（2）輸出電阻表達(dá)式輸出電阻rds反映了VDS對(duì)iD的影響。是共源輸出特性曲線某一點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。第70頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》71恒流特性在恒流區(qū)iD幾乎不隨VDS變（恒流特性）

第71頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》72厄利電壓（圖）見(jiàn)圖第72頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》73（3）極間電容柵源電容CGS

由勢(shì)壘和溝道電容組成（約0.1～1PF）柵漏電容CGD由勢(shì)壘和溝道電容組成（約0.1～1PF）漏源電容CDS

由封裝和引線電容組成（約1～10PF）第73頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》74各種FET管子符號(hào)第74頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》753.各種場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線比較見(jiàn)P40表1.4.2第75頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》761.4.5場(chǎng)效應(yīng)管和雙極型晶體管比較這兩種晶體管有很大的不同，應(yīng)用時(shí)請(qǐng)注意它們的特點(diǎn)。第76頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《低頻電子線路》77BJT導(dǎo)電機(jī)構(gòu)：多子、少子（雙極型）工作控制方式：流控輸入阻抗：102～103放大能力：大工藝：復(fù)雜使用：C—E不可置換輻射光照溫度特性：不好抗干擾能力：差

第77頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月