第5章 場效應(yīng)管

第五章場效應(yīng)管及其放大電路一、場效應(yīng)管(FET)二、場效應(yīng)管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法三、場效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析四、復(fù)合管P溝道耗盡型P溝道P溝道N溝道增強(qiáng)型N溝道N溝道（耗盡型）FET場效應(yīng)管JFET結(jié)型MOSFET絕緣柵型(IGFET)耗盡型：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時(shí)，就有導(dǎo)電溝道存在增強(qiáng)型：場效應(yīng)管沒有加偏置電壓時(shí)，沒有導(dǎo)電溝道場效應(yīng)管的分類：一、場效應(yīng)管（以N溝道為例）

場效應(yīng)管有三個(gè)極：源極（s）、柵極（g）、漏極（d）， 對應(yīng)于晶體管的e、b、c；有三個(gè)工作區(qū)域：截止區(qū)(夾斷區(qū))、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)，

對應(yīng)于晶體管的截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。1.

結(jié)型場效應(yīng)管導(dǎo)電溝道源極柵極漏極符號結(jié)構(gòu)示意圖柵-源電壓對導(dǎo)電溝道寬度的控制作用溝道最寬溝道變窄溝道消失稱為夾斷

uGS可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。為什么g-s必須加負(fù)電壓？UGS（off）漏-源電壓uDS對漏極電流的影響uGS＞UGS（off）且不變，VDS增大iD增大。預(yù)夾斷uGD＝UGS（off）VDS的增大，幾乎全部用來克服溝道的電阻，iD幾乎不變，進(jìn)入恒流區(qū)，iD幾乎僅僅決定于uGS。場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件是什么？uGD>UGS（off）uGD<UGS（off）uGD=uGS-uDSuDS<uGS-uGS(off)uDS=uGS-uGS(off)uDS>uGS-uGS(off)夾斷電壓漏極飽和電流轉(zhuǎn)移特性場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)， 因而uGS＞UGS(off);uDS

＞

uGS-

UGS(off)。uGS控制d-s間的等效電阻Rds

=uDS/iD輸出特性預(yù)夾斷軌跡，uGD＝UGS（off）可變電阻區(qū)恒流區(qū)iD幾乎僅決定于uGS擊穿區(qū)夾斷區(qū)（截止區(qū)）夾斷電壓IDSSΔiD不同型號的管子UGS（off）、IDSS將不同。低頻跨導(dǎo)：uDS=uGS-uGS(off)2.絕緣柵型場效應(yīng)管(MOS管)

uGS增大，反型層（N型導(dǎo)電溝道）將變厚變長。當(dāng)反型層將兩個(gè)N區(qū)相接時(shí)，形成導(dǎo)電溝道。(一).N溝道增強(qiáng)型管SiO2絕緣層襯底耗盡層空穴高摻雜反型層大到一定值才開啟增強(qiáng)型耗盡型開啟電壓UGS(th)增強(qiáng)型MOS管uDS對iD的影響N溝道增強(qiáng)型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么？

uGD>UGS(th)

iD隨uDS的增大而增大.

可變電阻區(qū)

uGD＝UGS（th）,預(yù)夾斷

uGD<UGS(th)恒流區(qū)iD幾乎僅僅受控于uGS，剛出現(xiàn)夾斷uDS的增大幾乎全部用來克服夾斷區(qū)的電阻

uGD＝uGS-UDS(uGS>UGS(th))(二).N溝道耗盡型MOS管

耗盡型MOS管在

uGS＞0、

uGS

＜0、

uGS

＝0時(shí)均可導(dǎo)通，且與結(jié)型場效應(yīng)管不同。由于SiO2絕緣層的存在，在uGS＞0時(shí)仍保持g-s間電阻非常大的特點(diǎn)。加正離子小到一定值才夾斷uGS=0時(shí)就存在導(dǎo)電溝道MOS管的特性1)增強(qiáng)型MOS管2)耗盡型MOS管開啟電壓夾斷電壓3.場效應(yīng)管的分類

工作在恒流區(qū)時(shí)g-s、d-s間的電壓極性uGS=0可工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有哪幾種？uGS＞0才工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有哪幾種？uGS＜0才工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有哪幾種？書中例二、場效應(yīng)管靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法

1.基本共源放大電路(詳見p141)根據(jù)場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件，在g-s、d-s間加極性合適的電源IDO為uGS=2UGS(th))時(shí)的ID,從轉(zhuǎn)移特性讀出.2.自給偏壓電路由正電源獲得負(fù)偏壓稱為自給偏壓哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點(diǎn)？3.分壓式偏置電路為什么加Rg3?其數(shù)值應(yīng)大些小些？哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點(diǎn)？典型的Q點(diǎn)穩(wěn)定電路由上兩式解得IDQ三、場效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析

1.場效應(yīng)管的交流等效模型近似分析時(shí)可認(rèn)為其為無窮大！根據(jù)iD的表達(dá)式或轉(zhuǎn)移特性可求得gm。見書p144式5.2.9(耗盡型)和5.2.10(增強(qiáng)型)與晶體管的h參數(shù)等效模型類比：2.基本共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析交流等效模型書中例p145若Rd=3kΩ，gm=2mS，則Au=?3.基本共漏放大電路的動(dòng)態(tài)分析(靜態(tài)工作點(diǎn)見式5.2.16)若Rs=3kΩ，gm=2mS，則交流等效模型基本共漏放大電路輸出電阻的分析若Rs=3kΩ，gm=2mS，則Ro=?書中例p148四、復(fù)合管復(fù)合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。

不同類型的管子復(fù)合后，其類型決定