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1、(9-1),第五章 场效应管放大电路,低频电子线路,(9-2),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。,结型场效应管JFET,绝缘栅型场效应管MOS,场效应管有两种:,5.1 场效应晶体管,(9-3),N,基底 ：N型半导体,两边是P区,G(栅极),S源极,D漏极,一、结构,5.1.1 结型场效应管:,导电沟道,(9-4),N沟道结型场效应管,(9-5),P沟道结型场效应管,(9-6),二、工作原理（以P沟道为例）,UDS=0V时,PN结反偏，UGS越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄。,(9-7),ID,UDS=0V时,UGS越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。,但当
2、UGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。,(9-8),P,G,S,D,UDS,UGS,UDS=0时,UGS达到一定值时（夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使UDS 0V，漏极电流ID=0A。,ID,(9-9),UGS0、UGDVP时耗尽区的形状,越靠近漏端，PN结反压越大,ID,(9-10),UGSVp且UDS较大时UGDVP时耗尽区的形状,沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。,ID,(9-11),UGSVp UGD=VP时,漏端的沟道被夹断，称为予夹断。,UDS增大则被夹断区向下延伸。,ID,(9-12),UGSVp UGD=VP时,此时，电流
3、ID由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随UDS的增加而增加，呈恒流特性。,ID,(9-13),三、特性曲线,饱和漏极电流,夹断电压,转移特性曲线 一定UDS下的ID-UGS曲线,(9-14),ID,U DS,恒流区,输出特性曲线,0,(9-15),N沟道结型场效应管的特性曲线,转移特性曲线,(9-16),输出特性曲线,N沟道结型场效应管的特性曲线,(9-17),结型场效应管的缺点：,1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在某些场合仍嫌不够高。,3. 栅源极间的PN结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。,绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。,2. 在高温下，PN结的反向电流增大，栅源极间
4、的电阻会显著下降。,(9-18),5.2 绝缘栅场效应管:,一、结构和电路符号,P型基底,两个N区,SiO2绝缘层,导电沟道,金属铝,N沟道增强型,(9-19),N 沟道耗尽型,予埋了导电沟道,(9-20),P 沟道增强型,(9-21),P 沟道耗尽型,予埋了导电沟道,(9-22),二、MOS管的工作原理,以N 沟道增强型为例,UGS=0时,对应截止区,(9-23),UGS0时,感应出电子,VT称为阈值电压,(9-24),UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。,(9-25),当UDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。,当UDS较大时，靠近D区的导电沟道变
5、窄。,(9-26),UDS增加，UGD=VT 时，靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断。,(9-27),三、增强型N沟道MOS管的特性曲线,转移特性曲线,(9-28),输出特性曲线,UGS0,(9-29),四、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线,耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。,转移特性曲线,(9-30),输出特性曲线,UGS=0,UGS0,UGS0,(9-31), 5.3 场效应管放大电路,(1) 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简单。,(2) 动态：能为交流信号提供通路。,组成原则：,分析方法：,(9-32),5.4场效应管的微变
6、等效电路,跨导,漏极输出电阻,(9-33),场效应管的微变等效电路为：,(9-34),5.5 场效应管的共源极放大电路,一、静态分析,求：UDS和 ID。,设：UGUGS,则：UGUS,而：IG=0,所以：,(9-35),二、动态分析,(9-36),ro=RD=10k,(9-37),5.6 源极输出器,一、静态分析,USUG,UDS=UDD- US =20-5=15V,(9-38),二、动态分析,(9-39),输入电阻 ri,(9-40),输出电阻 ro,加压求流法,(9-41),场效应管放大电路小结,(1) 场效应管放大器输入电阻很大。 (2) 场效应管共源极放大器(漏极输出)输入输出反相，电压放大倍数大于1；输出电阻=RD。 (3) 场效应管源极跟随器输入输出同相，电压放大倍数小于1且约等于1；输出电阻小。,(9-42),第五章 结束,低频电子线路,
