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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 场效应管放大电路,场效应管是一种利用电场效应来控制电流的一种半导体器件。,场效应管：,结型,N,沟道,P,沟道,MOS,型,N,沟道,P,沟道,增强型,耗尽型,增强型,耗尽型,5.1 金属-氧化物-半导体场效应管,5.1.1,N,沟道增强型,MOSFET,MOSFET,(Metal Oxide Semiconductor FET)。,又称绝缘栅型场效应三极管,1、,结构,掺杂浓度低，电阻率高,增强型：,V,GS,=0,时，漏源之间没有导电沟道，,在,V,DS,作用下无,i,D,。,耗尽型：,V,GS,=0,时，漏源之间有导电沟道，,在,V,DS,作用下,i,D,。,P,沟道,耗尽型,增强型,耗尽型,增强型,N,沟道,衬底,d,s,g,衬底,d,s,g,衬底,d,s,g,衬底,d,s,g,2、工作原理（以,N,沟道增强型为例）,(1),V,GS,=0,时，不管,V,DS,极性如何，其中总有一个,PN,结反向，所以不存在导电沟道。,V,GS,=0，I,D,=0,V,GS,大于0时管子才能工作。,(2),V,DS,=0,V,GS,V,T,时:,V,GS,0,g,吸引电子,反型层导电沟道,V,GS,反型层变厚,P,区表面形成,反型层,把两侧的,N,区沟通，,形成导电沟道。,V,T,：,开启电压,(3),V,GS,V,T,V,DS,较小时：,V,DS,I,D,(4),V,GS,V,T,V,DS,增大到,V,GS,V,DS,10,7,，,所以,I,G,=0,(a)V,GS,=0，V,DS,=0,I,D,=0,(,c)|V,GS,|,=,V,P,，,导电沟,道被全夹断,（b),V,GS,耗尽层变宽,（1）,V,DS,=0,时，,V,GS,对导电沟道的影响：,（2）,V,DS,0,但,|,V,GS,-V,DS,|,|V,P,|,，,时,I,D,I,D,(c)V,DS,I,D,(,b)|V,GS,-V,DS,|,=|V,P,|,时，,导电沟道在,a,点相遇，沟道,被夹断。,(,a)V,DS,增加，,d,端电位高，,s,端电位低，导电沟道内存在电位梯度，所以耗尽层上端变宽。,V,DS,I,D,V,GS,=0,时，产生夹断时的,I,D,称为漏极饱和电流,I,DSS,I,D,=I,DSS,基本不变。,综上分析可知,沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，所以场效应管也称为单极型三极管,。,JFET,是电压控制电流器件，,i,D,受,v,GS,控制。,预夹断前,i,D,与,v,DS,呈,近似线性关系；预夹断后，,i,D,趋于,饱和。,#,为什么,JFET,的输入电阻比,BJT,高得多？,JFET,栅极与沟道间的,PN,结是反向偏置的，因 此,i,G,0，,输入电阻很高。,(,a),漏极输出特性曲线,(,b),转移特性曲线,N,沟道结型场效应三极管的特性曲线,1.输出特性,表示,v,GS,一定时,，,i,D,与,v,DS,之间的变化关系,。,5.3.2,JFET,的特性曲线及参数,(,a),漏极输出特性曲线,(,b),转移特性曲线,2.转移特性,表示,v,DS,一定时,，,i,D,与,v,GS,之间的变化关系。,当|,v,GS,-v,DS,|,|,v,P,|,时，,1.,JFET,小信号模型,（1,）低频模型,5.3.3,JFET,放大电路的小信号模型分析法,（2,）高频模型,2.,动态指标分析,（1,）中频小信号模型,2.,动态指标分析,（2,）中频电压增益,（3,）输入电阻,（4,）输出电阻,忽略,r,ds,，,由输入输出回路得,则,5.5,各种放大器件电路性能比较,组态对应关系：,CE,BJT,FET,CS,CC,CD,CB,CG,电压增益：,BJT,FET,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,输出电阻：,BJT,FET,输入电阻：,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,5.5,各种放大器件电路性能比较,解：,画中频小信号等效电路,例题,放大电路如图所示。已知,试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。,例题,则电压增益为,由于,则,根据电路有,