场效晶体管放大电路.

《场效晶体管放大电路.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《场效晶体管放大电路.（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 第三章 场效晶体管放大电路 场效晶体管是一种电压控制型器件， 是利用输入电压产生电场效应来控制输出 电流，它具有输入阻抗高、噪声低、热稳 定性好、耗电省等优点，目前已广泛应用 于各种电子电路中。本章将介绍场效晶体 管的结构、基本特性和放大电路的基本工 作原理。 绝缘栅场效晶体管 结型场效晶体管 场效晶体管放大电路 本章小结 1 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演

2、示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 第一节 绝缘栅场效晶体管 一、结构 绝缘栅场效晶体管（MOS管）分为增强型和耗尽型两类，各类又有P沟道和N沟 道两种。 N沟道增强型绝缘栅场效晶体管 结构示意图及电路符号 P沟道增强型绝缘栅场效晶体管 结构示意图及电路符号 N沟道增强型绝缘栅场效晶体管是用一块杂质浓度较低的P型硅片作衬底， B 为衬底引线。在硅片上面扩散两个高浓度N型区(图中N+区)，各用金属线引出电极 ，分别称为源极s和漏极d，在硅片表面生成一层薄薄的二氧化硅绝缘层，绝缘层 上再制作一层铝金属膜作为栅极g。 2 Powerpoint

3、Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 二、电压控制原理 在N沟道增强型场效晶体管的漏极d与源极s 之间加上工作电压VDS后，管子的输出电流ID就受 栅源电压VGS的控制。 当栅源之间的电压VGS=0时，由于漏极d与 衬底B之间的PN结处于反向偏置，漏源极间无导 电沟道，因此漏极电流ID=0，管子处于截止状态 。 当VGS增加至某个临界电压时，感应电子层 将两个分离的N+区接通，形成N型导电沟道，于 是产生漏极电流ID，管子开始导通。 继续加大VGS，导电沟道就会愈宽，输出电

4、流ID也就愈大。 增强型场效晶体管的工作电路 3 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 三、特性曲线 1.转移特性 指漏源电压VDS为确定值时，漏极电流iD 与栅源电压vGS之间的关系曲线。 N沟道增强型MOS管转移特性曲线见右 图。 在vGS=0时，iD=0； 当vGSVGS（th）时，iD随vGS的增大而增 大。 转移特性曲线 4 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材

5、 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 2.输出特性曲线 指栅源电压VGS为确定值时，漏极电流iD与漏源电压vDS的关系曲线。按场晶体管的工作情 况可将输出特性分为三个区域。 在区域内，漏源电压vDS相对较小，是 曲线簇的上升段。该区域输出电阻ro随vGS的变 化而变化，所以称区为可调电阻区。 在区内，漏极电流iD几乎不随漏源电 压vDS的变化而变化，所以称为饱和区。在该区 域内iD会随栅源电压vGS增大而增大，故区又 称为放大区。 区叫击穿区，在这个区域内，由于漏 源电压vDS较大，场效晶体管内的PN结被击穿 。 输出特性曲线 5 Powerpoint Design by

6、 Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 四、增强型与耗尽型效晶体管的主要差异 N沟道耗尽型场效晶体管的结构与增强型场效晶体管相比，其不同点仅在于:在 二氧化硅绝缘层中渗人大量的正离子，产生足够的内电场使P型硅衬底的表面感应出 很多负电荷，导致漏极与源极之间形成N型原导电沟道，如下图所示。 耗尽型MOS管不论栅源电压是正、负或零值都能控制漏极电流ID，这是与增强 型MOS管不同的一个重要特点。 (a)结构 (b)电路图形符号 （c）转移特性曲线 （d）输出特性曲线 N沟道耗尽型绝缘栅场效晶体管 N

7、型原导电沟道 6 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 五、主要参数 开启电压VGS(th) 指VDS为定值时，使增强型绝缘栅场效应管开始导通的栅源 电压。 夹断电压VGS(off) 指VDS为定值时，使耗尽型绝缘栅场效应管处于刚开始截 止的栅源电压，N沟道管子的VGS(off)为负值，属耗尽型场效应管的参数。 低频跨导gm 指VDS为定值时，栅源输入信号vgs与由它引起的漏极电流id之比 ，这是表征栅源电压vgs对漏极电流id控制作用大小的重要参数。

8、最高工作频率fM 它是保证管子正常工作的频率最高限额。场效应管三个电 极间存在极间电容，极间电容小的管子最高工作频率高，工作速度快。 7 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 存放绝缘栅场效应管时要将三个电极短路，取用管子时应注意人体静电对 栅极的感应，可在手腕上套一接地的金属箍。 焊接绝缘栅场效应管时，电烙铁必须要有外接地线，或切断电源利用电烙 铁的余热焊接，以防烙铁漏电损坏管子。焊接时应先焊源极，其次焊漏极，最后 焊栅极。 要拆焊电路板上的场效应管，

9、应先将电路板的工作电源关闭，不允许电路 通电时用烙铁进行焊接操作 漏源击穿电压V(BR)DS 指漏源极之间允许加的最大电压，实际电压值超过 该参数时，会使PN结反向击穿。 最大耗散功率PDSM 指ID与VDD的乘积不应超过的极限值，是从发热角度 对管子提出的限制条件。 用工程应 8 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 第二节 结型场效晶体管 一、电路图形符号和分类 结型场效晶体管的结构示意图和符号如下图所示，3个电极是漏极d、源极s和栅 极g。 结型场

10、效晶体管可分为P沟道和N沟道两种，电路符号是以栅极的箭头指向来区 别。 结型场效晶体管的结构示意图 结型场效晶体管电路符号及外形 9 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 二、特性曲线 1.转移特性曲线 转移特性曲线位于纵轴的左侧说明栅源极之间加的是负电压，即vGS0，这是N 沟道结型场效晶体管正常工作的需要。vGS由零向负值方向逐渐变化，则管子导电沟 道电阻加大，iD将逐渐减小。当vGS到达夹断电压VGS（th）时，iD=0，管子截止。 2.输出特性曲

11、线 结型场效晶体管的输出特性曲线与三极管相似，不同之处在于：三极管是不同 IB的曲线簇，而结型场效晶体管是不同的VGS的曲线簇。 N沟道结型场效晶体管转移特性曲线 N沟道结型场效晶体管输出特性曲线 10 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 第三节 场效应管放大电路 Rd漏极负载电阻，可将漏极电流id转 换为输出电压vo。 Rs源极电阻，稳定静态工作点。 Cs源极旁路电容，消除RS对交流信号 的衰减作用。 Cl、C2耦合电容，起隔直流、耦合交 流信号的作

12、用。 分压偏置共源放大电路 一、电路构成及元件作用 1.分压偏置共源放大电路 V场效应管，电压控制元件，由输入电压vgs控制漏极电流id。 Rg1、Rg2分压电阻，使栅极获得合适的工作电压，通常是改变RG1的阻值来 调整放大电路的静态工作点。 11 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 2.自偏压放大电路 对于耗尽型绝缘栅场效应管通常应用在VGS0的放大区域，可采用自偏压共源放 大电路。 自偏压放大电路只有下偏置电阻，在场效应管的源极串入源极电阻RS，源

13、极电 流IS流过RS形成ISRS压降，该电压降为栅源极间提供负栅压VGS= - ISRS，使管子工作 于放大状态。 场效应管自偏压放大电路 12 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 二、静态工作点的估算 栅极电压 漏极电流 漏源电压 三、交流参数估算 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 分压偏置共源放大电路 13 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放

14、大电路 back 陈振源主编 HEP 本本 章章 小小 结结 1.场效晶体管是一种电压控制器件，分为绝缘栅型和结型两大类，每 类又有P沟道、N沟道两种。绝缘栅场效晶体管还有增强型和耗尽型两种 。 2.场效晶体管利用栅源电压vGS的电场效应控制导电沟道的宽窄，改 变沟道电阻而达到控制漏极电流iD的目的。场效晶体管的基本特性主要由 转移特性和输出特性来描述，跨导是表征输入电压对输出电流控制能力 的重要参数。 3.场效晶体管放大电路具有输入阻抗高、噪声低，热稳定性能好等优 点，常用于放大电路的输入级。场效晶体管的放大电路常用的有分压式 偏置共源放大电路，对于耗尽型绝缘栅场效晶体管可采用共源自偏压放

15、大电路。场效晶体管放大电路的分析方法和步骤与三极管放大电路有很 多类似之处，学习时应注意比较归纳。 14 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 电子技术基础教学演示文稿 中等职业教育国家规划教材 第三章 场效晶体管放大电路 back 陈振源主编 HEP 主 教 材 简 介 书名：电子技术基础 第2版（附学习卡） 出版单位：高等教育出版社 作者：陈振源 出版日期：2006-07-01 书号：7-04-019714-6 适用层次：中职 定价：25.20 本书参照教育部颁布的中等职业学校电子技术基础教学大纲，以及有关的职业资格标准或行业职 业技能鉴定标准，在保留2001年出版的中等职业教育国家规划教材电子技术基础编写风格的基础 上，根据近几年中职生源的变化情况，贯彻落实“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”的 职业教育办学指导思想，修订而成。 本书包括模拟电子技术和数字电子技术两部分，模拟部分包括：二极管及整流电路、晶体管及基 本放大电路、场效晶体管放大电路、负反馈、低频功率放大器、集成运算放大器、正弦波振荡器、直 流稳压电源、晶闸管及应用电路；数字部分包括：数字电路基础、组合逻辑电路、集成触发器、时序 逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数模和模数转换。此外，本书还介绍了一些新器件、新知识，如