场效应管放大电路(5).ppt

电子技术电子技术 第四章 场效应管模拟电路部分模拟电路部分1整理课件第四章第四章 场效应管放大电路场效应管放大电路 4.1 4.1 结型场效应管结型场效应管 4.3 4.3 金属氧化物半导体场效应管金属氧化物半导体场效应管 4.4 4.4 场效应管放大电路场效应管放大电路 2整理课件场效应管与双极型晶体管不同，它是多子场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。导电，输入阻抗高，温度稳定性好。结型场效应管结型场效应管 JFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管 MOSFET场效应管有两种场效应管有两种:场效应管的种类3整理课件N基底基底：N型半导体型半导体PP两边是两边是P区区G(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极导电沟道导电沟道结型场效应管结构4整理课件NPPG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极N沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS结型场效应管符号（1）5整理课件PNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS结型场效应管符号（2）6整理课件UDS=0V时时PGSDUDSUGSNNNNIDPN结反偏，结反偏，UGS越大则耗尽区越越大则耗尽区越宽，导电沟道越宽，导电沟道越窄。窄。结型场效应管工作原理7整理课件PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V时时NNUGS越大耗尽区越宽，越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。沟道越窄电阻越大。但当但当UGS较小时，耗尽较小时，耗尽区宽度有限，存在导区宽度有限，存在导电沟道。电沟道。DS间相当于间相当于线性电阻。线性电阻。8整理课件PGSDUDSUGSNNUDS=0时时UGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压VP）,耗耗尽区碰到一起，尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即间被夹断，这时，即使使UDS 0V，漏极电漏极电流流ID=0A。ID9整理课件PGSDUDSUGSUGS0、UGDVP时时耗尽区的形状耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN结反压越大结反压越大ID10整理课件PGSDUDSUGSUGSVp且且UDS较大时较大时UGDVP时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。ID11整理课件GSDUDSUGSUGSVp UGD=VP时时NN漏端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为予夹断。予夹断。UDS增大则被夹断增大则被夹断区向下延伸。区向下延伸。ID12整理课件GSDUDSUGSUGS0时时UGS足够大时足够大时（UGSVT）感）感应出足够多电子，应出足够多电子，这里出现以电子这里出现以电子导电为主的导电为主的N型型导电沟道。导电沟道。感应出电子感应出电子VT称为阈值电压称为阈值电压27整理课件UGS较小时，导较小时，导电沟道相当于电电沟道相当于电阻将阻将D-S连接起连接起来来，UGS越大此越大此电阻越小。电阻越小。PNNGSDUDSUGS28整理课件PNNGSDUDSUGS当当UDS不太大不太大时，导电沟时，导电沟道在两个道在两个N区区间是均匀的。间是均匀的。当当UDS较大较大时，靠近时，靠近D区的导电沟区的导电沟道变窄。道变窄。29整理课件PNNGSDUDSUGS夹断后，即夹断后，即使使UDS 继续继续增加，增加，ID仍仍呈恒流特性呈恒流特性。IDUDS增加，增加，UGD=VT 时，时，靠近靠近D端的沟道被夹断，端的沟道被夹断，称为予夹断。称为予夹断。30整理课件转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSVT增强型N沟道MOS管的特性曲线31整理课件输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS032整理课件耗尽型的耗尽型的MOS管管UGS=0时就有导电沟道，加反向时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。电压才能夹断。转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSVT耗尽型N沟道MOS管的特性曲线33整理课件输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS=0UGS034整理课件各种场效应管的特性比较各种场效应管的特性比较 看一看看一看P P237237 表表5.5.15.5.1 试一试试一试P P249249 5.1.1 5.1.135整理课件(1)静态：适当的静态工作点，使场效应管工作静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。简单。(2)动态：能为交流信号提供通路。动态：能为交流信号提供通路。组成原则：组成原则：静态分析：静态分析：估算法、图解法。估算法、图解法。动态分析：动态分析：微变等效电路法。微变等效电路法。分析方法：分析方法：场效应管放大电路36整理课件自偏压电路：自偏压电路：静态分析(1)dgsUDD=20VuoRSuiCSC2C1RDRgRL10M10k10k10k缺点：不适用于增强型缺点：不适用于增强型FET。37整理课件分压器式自偏压电路：分压器式自偏压电路：静态分析(2)dgsUDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k47k10M10k10k10k38整理课件GSD跨导跨导漏极输出电阻漏极输出电阻uGSiDuDS场效应管的微变等效电路39整理课件很大，很大，可忽略。可忽略。GSDuGSiDuDSSGDugsgmugsudsSGDrDSugsgmugsuds40整理课件一、静态分析一、静态分析求：求：UDS和和 ID。设：设：UGUGS则：则：UG US而：而：IG=0所以：所以：UDD=20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k场效应管的共源极放大电路41整理课件uoUDD=20VRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150k50k1M10k10kGDS10k二、动态分析二、动态分析sgR2R1RGRLdRLRD微变等效电路微变等效电路42整理课件sgR2R1RGRLdRLRDro=RD=10k 43整理课件uo+UDDRSuiC1R1RGR2RL150k50k1M10kDSC2G一、静态分析一、静态分析US UGUDS=UDD-US=20-5=15V场效应管的共漏极放大电路44整理课件uo+UDDRSuiC1R1RGR2RL150k50k1M10kDSC2Griro ro gR2R1RGsdRLRS微变等效电路微变等效电路二、动态分析二、动态分析45整理课件riro ro gR2R1RGsdRLRS微变等效电路微变等效电路输入电阻输入电阻 ri46整理课件输出电阻输出电阻 ro 试一试试一试P P251251 5.2.9 5.2.9gd微变等效电路微变等效电路ro ro R2R1RGsRSUS47整理课件(1)场效应管放大器输入电阻很大。场效应管放大器输入电阻很大。(2)场效应管共源极放大器场效应管共源极放大器(漏极输出漏极输出)输入输入输出反相，电压放大倍数大于输出反相，电压放大倍数大于1；输出电；输出电阻阻=RD。(3)场效应管源极跟随器输入输出同相，电场效应管源极跟随器输入输出同相，电压放大倍数小于压放大倍数小于1且约等于且约等于1；输出电阻；输出电阻小。小。场效应管放大电路小结48整理课件了解场效应管的主要参数。掌握场效应管的特性曲线。熟悉场效应管的等效模型。本章基本要求熟悉场效应管的工作原理。掌握共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。49整理课件电子技术电子技术 第四章 结 束模拟电路部分模拟电路部分50整理课件