《场效应晶体管和基本放大电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《场效应晶体管和基本放大电路（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3章 场效应晶体管和基本放大电路 场效应晶体管 场效应管放大电路 1 作业 3 3 3问，当 U） 3 3 3 本章的重点与难点 重点 : 1. 了解场效应管的工作原理； 2. 掌握 场效应管的外特性及主要参数； 3. 掌握场效应管放大电路静态工作点与动态参数 （ 的分析方法 。 难点 : 通过外部电压对导电沟道的控制作用来说明结型场效应管及绝缘栅型场效应管的工作原理 。 3 场效应管输入回路内阻很高 (1071012)，热稳定性好，噪声低，比晶体管耗电小，应用广泛。 仅靠多数载流子导电，又称 单极型 晶体管。 场效应管 （ ： 是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。
2、 场效应晶体管 4 场效应管的分类 5 沟 道结 型 场 效 应 管 （ ）沟 道沟 道按 结 构 分 为 增 强 型沟 道绝 缘 栅 场 效 应 管 （ ）沟 道耗 尽 型沟 结型场效应管 型半导体上制作两个高掺杂的 它们连接在一起引出电极 栅极 g。 极 d、 源极 s。 1. s g P+ N 导电沟道 源极 s 栅极 g 漏极 d 6 结型场效应管的符号 d s g d s g 7 (1) g、 d、 导电沟道具有一定的宽度并且等宽 2. 工作原理电压控制作用 (以 8 (2) g、 d、 | 增加到某一数值 ,耗尽 区 相接 ,沟道消失 ,沟道电阻趋于无穷大，沟道夹断 此时 断电压
3、| 增大，耗尽 区 增宽，沟道变窄， 沟道 电阻增大。 等宽变化 GS( | 特点： 制 17 导电沟道全部夹断。 4)击穿区： 流急剧增大 (雪崩）。 不允许管子工作在击穿区。 3) 夹断区（截止区） 条件 ： | | | 特点： 0 18 4 3 2 1 0 4 8 12 0V 3V 4V 输出特性 转移特性 1 2 3 1V 2 0 1 2 3 D /移特性曲线与输出特性曲线有严格的对应关系 4 4 （ 2）转移特性 f ( = 常数 反映 V 时产生预夹断时的漏极电流 放大区的转移特性曲线几乎重合。可变电阻区时，不同的 转移特性曲线有很大差别。 19 恒流区 2)()1(o f 3 0
4、 1 2 3 4 2 型场效应管，栅源之间加 反向 电压。 结型场效应管，栅源之间加 正向 电压。 20 绝缘栅型场效应管（ 结型场效应管输入电阻可达 107，但有些情况还不足够大；另外温度升高时， 入电阻减小。 绝缘栅型场效应管采用 极为金属铝，又称为 入电阻大，并且易于集成 。 21 22 N M O S N M O O S S 增 强 型沟 道 管 （ ）耗 尽 型增 强 型沟 道 管 （ ）耗 尽 型栅 导电沟道的管子称为 增强型 栅 建立了导电沟道的管子称为 耗尽型 1、 （ 1）结构 通常 衬底和源极连接在一起使用。 栅 改变衬底靠近绝缘层处感应电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
5、 源极 S 栅极 G 漏极 D 衬底引线 B N+ N+ B S G D B S G 23 型硅衬底 耗尽层 衬底引线 B N+ N+ S G D D = 0 之间是两个 无论 之间加什么极性的电压， 漏极电流均接近于零。 （ 2） 工作原理 1) 0 24 由于绝缘层 极电流为零。 栅源电压产生向下的电场强度，基底靠近栅极形成 层，称为反型层。 这个反型层就构成了漏源之间的导电沟道。 P N+ N+ S G D 反型层 2） 0 ， 0 25 ， 型层越宽，导电沟道电阻越小，相同的 而实现了 压控电流作用 。 产生反型层（导电沟道）时对应的栅 开启电压 P N+ N+ S G D 反型层 2
6、6 D 。沟道各点对栅极电压不再相等，导电沟道 宽度不再相等 ，沿源 3） ， 0 P 衬底 B N+ N+ S G D GS( ， 0 P 衬底 B N+ N+ S G D 28 29 恒流区 击穿区 可变电阻区 夹断区 输出特性 转移特性 （ 3） 特性曲线 2)()1( 2的 0 1 2 3 2 4 6 V 0 制造时 ,在 即使 0，在正离子的作用下，源 要加正向 就会产生流入漏极的电流 ， ， ： 可变电阻区 36 判断 0 (1) ， ， ： 可变电阻区 37 ： 夹断区 (2) ： 恒流区 (3) ， ： 可变电阻区 测得某放大电路中三个 分析各管的工作状态（夹断区、恒流区、可变
7、电阻区）。 管号 V 工作状态 3 4 3 3 10 4 6 0 5 恒流区 夹断区 可变电阻区 增强型 8 效应管的主要参数 1、直流参数 （ 1） 开启电压 源电压 增强型 （ 39 （ 2） 夹断电压 结型场效应管和耗尽型 参数。 （ 40 （ 4） 直流输入电阻 栅 值很高 , 一般为 107 （ 3）饱和漏极电流 于 耗尽型 在 0情况下产生 预夹断时的漏极电流。 41 2、交流参数 源电压对漏极电流控制能力的一个重要参数， 以场效应管放大电路的增益较低 。 （ 1）低频跨导 子工作在恒流区并且 极电流的微变量与引起这个变化的栅 常 量42 （ 2）交流输出电阻 输出特性曲线上 流区
8、很大。 常数、 极限 参数 （ 1）最大漏极电流 )最大漏源电压 U R) (3)最大栅源电压 U R) (4)最大耗散功率 P 4 场效应管与双极型晶体管的比较 场效应管的栅极 g、源极 s、漏极 b、发射极 e、集电极 c 1） 入阻抗很高； 电流控制元件，输入阻抗较小； 2） 极型）多子参与导电，温度稳定性好，抗辐射能力强， 度特性能差； 45 3） 成电路更灵活； 4） 耗小，占用芯片面积小，电源范围宽，更多用于大规模和超大规模集成电路。 ）管的栅极绝缘，外界感应电荷不易泄放。存储及使用时要注意。 46 例 已知某管的输出特性曲线如图所示。试分析该管是什么类型的场效应管。 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V V 开启电压 4V 47 例 电路及管子的输出特性如图所示。试分析 、 80 +15V) k + - + - 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V V 0)1( ，因而时，管子处于夹断状态当48 115(,18)2( 的时，管子工作在恒流区当+15V) k + - + - 2 1 0 5 10 15 10V 8V 6V V 输入电压为 8V 49 03区，等效电阻为，管子工
