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1、,4.1 结型场效应管,*4.2 砷化镓金属-半导体场效应管,4 场效应管放大电路,4.3 金属-氧化物-半导体场效应管,4.4 场效应管放大电路,4 场效应管放大电路,N沟道,P沟道,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,（耗尽型）,分类：,4.1 结型场效应管, 结构, 工作原理, 输出特性, 转移特性, 主要参数,4.1.1 JFET的结构和工作原理,4.1.2 JFET的特性曲线及参数,4.1.1 JFET的结构和工作原理,1. 结构,2. 工作原理, VGS对沟道的控制作用,当VGS0时,（以N沟道JFET为例）,当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或V
2、GS(off) ）。,对于N沟道的JFET，VP 0。,PN结反偏,耗尽层加厚,沟道变窄。,VGS继续减小，沟道继续变窄。, VDS对沟道的控制作用,当VGS=0时，,VDS,ID ,G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。,当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。,此时VDS ,夹断区延长,沟道电阻,ID基本不变, VGS和VDS同时作用时,当VP VGS0 时，,导电沟道更容易夹断，,对于同样的VDS ， ID的值比VGS=0时的值要小。,在预夹断处,VGD=VGS-VDS =VP,( VGS0 ),综上分析可知,沟道中只有一
3、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晶体管。,JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。,预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。,JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG0，输入电阻很高。,# JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？,4.1.2 JFET的特性曲线及参数,2. 转移特性,VP,1. 输出特性, 夹断电压VP (或VGS(off)：, 饱和漏极电流IDSS：, 低频跨导gm：,或,漏极电流约为零时的VGS值 。,VGS=0时对应的漏极电流。,低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得，单位是m
4、S(毫西门子)。, 输出电阻rd：, 直流输入电阻RGS：,对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107。, 最大漏极功耗PDM, 最大漏源电压V(BR)DS, 最大栅源电压V(BR)GS,end,4.3 金属-氧化物-半导体场效应管,4.4 场效应管放大电路, 直流偏置电路, 静态工作点, FET小信号模型, 动态指标分析, 三种基本放大电路的性能比较,4.4.1 FET的直流偏置及静态分析,4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法,1. 直流偏置电路,4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析,（1）自偏压电路,（2）分压式自偏压电路,vGS,vGS,vGS,vGS,VGS,VGS
5、=,- IDR,Q点：,VGS 、,ID 、,VDS,vGS =,VDS =,已知VP ，由,VDD,- ID (Rd + R ),- iDR,可解出Q点的VGS 、 ID,可解出Q点的VDS,由,可解出Q点的VGS 、 ID,Q点：,VGS 、,ID 、,VDS,已知VP ，由,由,VDS =,VDD,- ID (Rd + R ),可解出Q点的VDS,4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法,1. FET小信号模型,（1）低频模型,（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 rd，,由输入输出回路
6、得,则,通常,则,例4.4.2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。,（2）中频电压增益,（3）输入电阻,得,解：,（1）中频小信号模型,由,例题,（4）输出电阻,所以,由求输出电阻的等效电路有,例题,3. 三种基本放大电路的性能比较,组态对应关系：,CE,BJT,FET,CS,CC,CD,CB,CG,BJT,FET,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,3. 三种基本放大电路的性能比较,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,CE：,CC：,CB：,CS：,CD：,CG：,解：,画中频小信号等效电路,则电压增益为,例题,根据电路有,由于,则,end,
