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1、5.2 MOSFET放大电路,场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极电流iD，因此，用场效应管也可以组成放大电路。 场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。 由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极管放大电路。,直流偏置及Q点的计算,简单的共源极放大电路,须满足VGS VT ，否则工作在截止区,假设工作在饱和区，即,验证是否满足 ，如果不满足，则说明假设错误,带源极电阻的共源极放大电路,设工作在饱和区,验证是否满足,带恒流源的共源极放大电路,静态时，vI0，VG0，,在饱和区，,图解分析法,小信号模型分析法,FET的小信号模型
2、,放大电路的小信号模型分析法, 共源极电路,VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VT)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R), 共漏极电路,VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VT)2 VDSQ= VDDIDQR, 共栅极电路,VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VT)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R),组态对应关系 CE/CB/CC CS/CG/CD,电压放大
3、倍数,三种接法基本放大电路的比较,组态对应关系 CE/CB/CC CS/CG/CD,5.2.6 已知gm1=0.8mS，1=2=0.01V-1。ID=0.02mA。求AV。,T1管为共源极放大电路 T2管为T1管的漏极负载,5.2.9 已知gm=1mS，rdsRd。(1)画出电路的小信号等效电路；(2)求AV；(3)求Ri。,5.3 结型场效应管(JFET),JFET是利用半导体内的电场效应进行工作的，也称为体内场效应器件。,5.3.1 JFET的结构和工作原理,N型沟道,栅极,源极,漏极,在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。,结构及符号,结型场效应管是利用
4、改变VGS大小来控制漏极电流ID的。,在栅极和源极之间加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流ID减小，反之，漏极ID电流将增加。,工作原理, vGS对iD的控制作用,当vGS=0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽。,随着vGS增大，耗尽层加宽，导电沟道变窄，沟道电阻增大。,当vGS=VP时，两侧耗尽层合拢，导电沟道被夹断，沟道电阻趋于无穷大。, vDS对iD的影响,当vDS=0时，iD=0；随着vDS增大，沟道电场强度加大，iD增加，iD沿沟道产生电压降，靠近漏极处，反偏压最大，耗尽层最宽，导电沟道最窄。,vGS = 0，vDG ，iD 较大。,vGS 0，
5、vDG ，iD 较小。,当vGD=vGS-vDS=VP时，导电沟道在A点被夹断，随着vDS增大，夹断长度增加，夹断区电场强度增大，仍能将电子拉过夹断区，形成iD（基本不随vDS增加而上升）。,5.3.2 JFET的特性曲线及参数,转移特性,在VPVGS0范围内,两个重要参数,夹断电压VP(ID=0时的VGS),饱和漏极电流IDSS(VGS=0时的ID),输出特性,截止区vGSVP，,可变电阻区,饱和区,可变电阻区,恒流区,vDS = 常数,vDS = 15 V,结型场效应管栅极基本不取电流，其输入电阻很高，可达 107 以上。如希望得到更高的输入电阻，可采用绝缘栅场效应管。,由输出特性作转移特
6、性,主要参数,夹断电压VP 饱和漏电流IDSS 最大漏源电压V(BR)DS 最大栅源电压V(BR)GS 直流输入电阻RGS 跨导gm 输出电阻rds 最大耗散功率PDM,5.3.3 JFET放大电路的分析法,5.3.7 已知VDD=20V，VGS=-2V，IDSS=4mA，VP=-4V。(1)求R1和ID；(2)求正常放大条件下R2可能的最大值；(3)设rds可略，计算AV和Ro。,5.5 各种放大器件电路性能比较,5.5.1 各种FET的特性及使用注意事项,各种FET的特性比较,P237 表5.5.1,使用注意事项,P衬底接低电位，N衬底接高电位。或将衬底与源极连在一起。 FET通常制成漏极
7、与源极可以互换，但有些产品出厂时已将源极与衬底连在一起，这时漏极与源极不能对调。 JFET的栅源电压不能反接，但可以在开路状态下保存。而MOSFET不使用时，须将各电极短路。 焊接时，电烙铁必须有外接地线，以屏蔽交流电场，防止损坏管子。,5.5.2 各种放大器件电路性能比较,P240 表5.5.2,例 图为场效应管和硅三极管组成的两级放大电路，已知场效应管的参数为：gm=3mS，三极管的=100，rbb=100,IC=1mA。并已知RG=10M，RC=10k，RE=1k。试计算Au、Ri和Ro。,解 由图可知，V1为共漏接法，V2为共集接法。,5.5.1 已知FET的gm=0.8mS，rd=200k，T2的=40，rbe=1k，求放大器的电压增益AV和输入电阻Ri。,
