场效应晶体管及其放大电路课件

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1、第四章第四章场效应晶体管及其放大电路场效应晶体管及其放大电路2024/7/201场效应晶体管及其放大电路课件4.1 单极型晶体管单极型晶体管4.2 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路4.3 应用电路介绍应用电路介绍场效应晶体管及其放大电路课件 60 60年代初，出现了一种利用改变电场强弱来控制固体材年代初，出现了一种利用改变电场强弱来控制固体材年代初，出现了一种利用改变电场强弱来控制固体材年代初，出现了一种利用改变电场强弱来控制固体材料的导电能力半导体器件，称为场效应晶体管，简称场效应料的导电能力半导体器件，称为场效应晶体管，简称场效应料的导电能力半导体器件，称为场效应晶体管，简称场效应

2、料的导电能力半导体器件，称为场效应晶体管，简称场效应管。它是电压控制型器件。管。它是电压控制型器件。管。它是电压控制型器件。管。它是电压控制型器件。 与双极型三极管相比，无论是内部的导电机理还是外部与双极型三极管相比，无论是内部的导电机理还是外部与双极型三极管相比，无论是内部的导电机理还是外部与双极型三极管相比，无论是内部的导电机理还是外部的特性曲线，二者都截然不同。的特性曲线，二者都截然不同。的特性曲线，二者都截然不同。的特性曲线，二者都截然不同。 场效应管属于一种新型的半导体器件，尤为突出的是：场效应管属于一种新型的半导体器件，尤为突出的是：场效应管属于一种新型的半导体器件，尤为突出的是：

3、场效应管属于一种新型的半导体器件，尤为突出的是：场效应管具有高达场效应管具有高达场效应管具有高达场效应管具有高达10107 710101515的输入电阻，几乎不取用信号源的输入电阻，几乎不取用信号源的输入电阻，几乎不取用信号源的输入电阻，几乎不取用信号源提供的电流，因而具有功耗小提供的电流，因而具有功耗小提供的电流，因而具有功耗小提供的电流，因而具有功耗小、噪声小、体积小、抗幅射、噪声小、体积小、抗幅射、噪声小、体积小、抗幅射、噪声小、体积小、抗幅射、热稳定性好、制造工艺简单且易于集成化等优点。热稳定性好、制造工艺简单且易于集成化等优点。热稳定性好、制造工艺简单且易于集成化等优点。热稳定性好、

4、制造工艺简单且易于集成化等优点。 根据结构的不同，场效应管可分为结型和绝缘栅型两大根据结构的不同，场效应管可分为结型和绝缘栅型两大根据结构的不同，场效应管可分为结型和绝缘栅型两大根据结构的不同，场效应管可分为结型和绝缘栅型两大类，它们都只有一种载流子类，它们都只有一种载流子类，它们都只有一种载流子类，它们都只有一种载流子( (多数载流子多数载流子多数载流子多数载流子) )参与导电，故又称参与导电，故又称参与导电，故又称参与导电，故又称为单极型三极管。其中绝缘栅型应用更为广泛。为单极型三极管。其中绝缘栅型应用更为广泛。为单极型三极管。其中绝缘栅型应用更为广泛。为单极型三极管。其中绝缘栅型应用更为

5、广泛。 简介简介场效应晶体管及其放大电路课件4.1 单极型晶体管单极型晶体管 （FET） 绝缘栅型场效应管的结构是金属氧化物半导体，绝缘栅型场效应管的结构是金属氧化物半导体，绝缘栅型场效应管的结构是金属氧化物半导体，绝缘栅型场效应管的结构是金属氧化物半导体，简称为简称为简称为简称为MOSMOS管。管。管。管。MOSMOS管可分为管可分为管可分为管可分为N N沟道和沟道和沟道和沟道和P P沟道两种，每一沟道两种，每一沟道两种，每一沟道两种，每一种又可分为增强型与耗尽型两种型式。本节将以种又可分为增强型与耗尽型两种型式。本节将以种又可分为增强型与耗尽型两种型式。本节将以种又可分为增强型与耗尽型两种

6、型式。本节将以N N沟道为沟道为沟道为沟道为例，说明绝缘栅型场效应管的结构和工作原理。例，说明绝缘栅型场效应管的结构和工作原理。例，说明绝缘栅型场效应管的结构和工作原理。例，说明绝缘栅型场效应管的结构和工作原理。 4.1.1 4.1.1 场效应管的结构和外部特性场效应管的结构和外部特性场效应管的结构和外部特性场效应管的结构和外部特性 1. N1. N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构沟道增强型绝缘栅场效应管的结构沟道增强型绝缘栅场效应管的结构沟道增强型绝缘栅场效应管的结构 图图图图4-14-1 场效应晶体管及其放大电路课件（1 1）工作原理）工作原理）工作原理）工作原理 增强型增强型增强型增强型M

7、OSMOS管的源区管的源区管的源区管的源区(N(N+ +) )、衬底、衬底、衬底、衬底(P(P型型型型) )和漏区和漏区和漏区和漏区(N(N+ +) )三者之三者之三者之三者之间形成了两个背靠背的间形成了两个背靠背的间形成了两个背靠背的间形成了两个背靠背的PNPN+ +结，漏区和源区被结，漏区和源区被结，漏区和源区被结，漏区和源区被P P型衬底隔开。型衬底隔开。型衬底隔开。型衬底隔开。 当栅当栅当栅当栅- -源之间的电压源之间的电压源之间的电压源之间的电压 时，不管漏源之间的电源时，不管漏源之间的电源时，不管漏源之间的电源时，不管漏源之间的电源 极极极极性如何，总有一个性如何，总有一个性如何，

8、总有一个性如何，总有一个PNPN+ +结反向偏置，此时反向电阻很高，不能结反向偏置，此时反向电阻很高，不能结反向偏置，此时反向电阻很高，不能结反向偏置，此时反向电阻很高，不能形成导电通道。形成导电通道。形成导电通道。形成导电通道。 若栅极悬空，即使漏源之间加上电压若栅极悬空，即使漏源之间加上电压若栅极悬空，即使漏源之间加上电压若栅极悬空，即使漏源之间加上电压 ，也不会产生漏，也不会产生漏，也不会产生漏，也不会产生漏极电流极电流极电流极电流 ，MOSMOS管处于截止状态。管处于截止状态。管处于截止状态。管处于截止状态。 1) 1) 导电沟道的形成导电沟道的形成导电沟道的形成导电沟道的形成 当当当

9、当 足够大时，由于静电场作用，管子的漏极和源极之足够大时，由于静电场作用，管子的漏极和源极之足够大时，由于静电场作用，管子的漏极和源极之足够大时，由于静电场作用，管子的漏极和源极之间将产生一个导电通道间将产生一个导电通道间将产生一个导电通道间将产生一个导电通道( (称为沟道称为沟道称为沟道称为沟道) )，极间等效电阻较小。，极间等效电阻较小。，极间等效电阻较小。，极间等效电阻较小。 越大，导电沟道宽度越宽，等效电阻越小。越大，导电沟道宽度越宽，等效电阻越小。越大，导电沟道宽度越宽，等效电阻越小。越大，导电沟道宽度越宽，等效电阻越小。 产生导电沟道所需的最小栅源电压我们称为开启电压产生导电沟道所

10、需的最小栅源电压我们称为开启电压产生导电沟道所需的最小栅源电压我们称为开启电压产生导电沟道所需的最小栅源电压我们称为开启电压 。改变栅源电压，就可以改变导电沟道的宽度。改变栅源电压，就可以改变导电沟道的宽度。改变栅源电压，就可以改变导电沟道的宽度。改变栅源电压，就可以改变导电沟道的宽度。 场效应晶体管及其放大电路课件 上述这种在时没有导电沟道，因而必须在时才形上述这种在时没有导电沟道，因而必须在时才形上述这种在时没有导电沟道，因而必须在时才形上述这种在时没有导电沟道，因而必须在时才形成导电沟道的场效应管称为增强型场效应管。成导电沟道的场效应管称为增强型场效应管。成导电沟道的场效应管称为增强型场

11、效应管。成导电沟道的场效应管称为增强型场效应管。 图图图图4-24-2 场效应晶体管及其放大电路课件2 2 2 2）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压 对漏极电流对漏极电流对漏极电流对漏极电流 的影响的影响的影响的影响 当当当当 时，若在漏时，若在漏时，若在漏时，若在漏- - - -源之间加上正向电压时，则将产生源之间加上正向电压时，则将产生源之间加上正向电压时，则将产生源之间加上正向电压时，则将产生一定的漏极电流。此时，一定的漏极电流。此时，一定的漏极电流。此时，一定的漏极电流。此时， 的变化会对导电沟道产生影响。的变化会对导电沟道产生影响

12、。的变化会对导电沟道产生影响。的变化会对导电沟道产生影响。 即当即当即当即当 较小时，较小时，较小时，较小时， 的增大使的增大使的增大使的增大使 线性增大，沟道沿源线性增大，沟道沿源线性增大，沟道沿源线性增大，沟道沿源- - - -漏漏漏漏方向逐渐变窄，如图方向逐渐变窄，如图方向逐渐变窄，如图方向逐渐变窄，如图4-3 a)4-3 a)4-3 a)4-3 a)所示。所示。所示。所示。 一旦一旦一旦一旦 增大到使增大到使增大到使增大到使 时，沟道在漏极一侧出现时，沟道在漏极一侧出现时，沟道在漏极一侧出现时，沟道在漏极一侧出现夹断点，称为预夹断，如果夹断点，称为预夹断，如果夹断点，称为预夹断，如果夹

13、断点，称为预夹断，如果 继续增大，夹断区随之延长，继续增大，夹断区随之延长，继续增大，夹断区随之延长，继续增大，夹断区随之延长，如图如图如图如图(b)(b)(b)(b)所示。所示。所示。所示。 图图图图4-34-3 场效应晶体管及其放大电路课件2 2 2 2）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压）漏源间电压好栅源电压 对漏极电流对漏极电流对漏极电流对漏极电流 的影响的影响的影响的影响 而且而且而且而且 的增大部分几乎全部用于克服夹断区对漏极电流的增大部分几乎全部用于克服夹断区对漏极电流的增大部分几乎全部用于克服夹断区对漏极电流的增大部分几乎全部用于克服夹断区对漏极电

14、流的阻力。的阻力。的阻力。的阻力。 此时，此时，此时，此时， 几几几几乎不因乎不因乎不因乎不因 的增的增的增的增大而变化，管子大而变化，管子大而变化，管子大而变化，管子进入恒流区，进入恒流区，进入恒流区，进入恒流区， 几乎仅决定于几乎仅决定于几乎仅决定于几乎仅决定于 。 在在在在 时，对应于每一个时，对应于每一个时，对应于每一个时，对应于每一个 就有一个确定就有一个确定就有一个确定就有一个确定的的的的 。此时，可将。此时，可将。此时，可将。此时，可将 视为电压视为电压视为电压视为电压 控制的电流源。控制的电流源。控制的电流源。控制的电流源。 场效应晶体管及其放大电路课件（2 2）特性曲线与电流

15、方程）特性曲线与电流方程）特性曲线与电流方程）特性曲线与电流方程转移特性曲线是描述当转移特性曲线是描述当转移特性曲线是描述当转移特性曲线是描述当 保持不变时，输入电压保持不变时，输入电压保持不变时，输入电压保持不变时，输入电压 对输出电流对输出电流对输出电流对输出电流 的控制关系，所以称为转移特性，如图的控制关系，所以称为转移特性，如图的控制关系，所以称为转移特性，如图的控制关系，所以称为转移特性，如图4-4 a)4-4 a)所示。所示。所示。所示。 1) 1) 转移特性曲线转移特性曲线转移特性曲线转移特性曲线 图图图图4-44-4 当当当当 时，时，时，时， ；当；当；当；当 时，通电沟道开

16、始形成，随着时，通电沟道开始形成，随着时，通电沟道开始形成，随着时，通电沟道开始形成，随着 的的的的增大，沟道加宽，增大，沟道加宽，增大，沟道加宽，增大，沟道加宽， 也增大。也增大。也增大。也增大。 与与与与 的关系，可用下式近似表示的关系，可用下式近似表示的关系，可用下式近似表示的关系，可用下式近似表示 其中其中其中其中 是是是是 时的时的时的时的 值。值。值。值。场效应晶体管及其放大电路课件2) 2) 输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线 图图图图4-4b)4-4b)4-4b)4-4b)是是是是N N N N沟道增强型沟道增强型沟道增强型沟道增强型MOSMOSMOSMOS管的输

17、出特性曲线，输出特性曲线管的输出特性曲线，输出特性曲线管的输出特性曲线，输出特性曲线管的输出特性曲线，输出特性曲线可分为下列几个区域。可分为下列几个区域。可分为下列几个区域。可分为下列几个区域。 图图图图4-44-4 可变电阻区可变电阻区可变电阻区可变电阻区 很小时，可不考虑很小时，可不考虑很小时，可不考虑很小时，可不考虑 对沟道的影响。于是对沟道的影响。于是对沟道的影响。于是对沟道的影响。于是 一定时，沟道电阻也一定，一定时，沟道电阻也一定，一定时，沟道电阻也一定，一定时，沟道电阻也一定，故故故故 与与与与 之间基本上是之间基本上是之间基本上是之间基本上是线性关系。线性关系。线性关系。线性关

18、系。 越大，沟道电阻越越大，沟道电阻越越大，沟道电阻越越大，沟道电阻越小，故曲线越陡。在这个小，故曲线越陡。在这个小，故曲线越陡。在这个小，故曲线越陡。在这个区域中，沟道电阻由区域中，沟道电阻由区域中，沟道电阻由区域中，沟道电阻由 决定，故称为可变电阻区。决定，故称为可变电阻区。决定，故称为可变电阻区。决定，故称为可变电阻区。 场效应晶体管及其放大电路课件2) 2) 输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线 恒流区恒流区恒流区恒流区 截止区截止区截止区截止区 图中所示曲线近似水平图中所示曲线近似水平图中所示曲线近似水平图中所示曲线近似水平的部分即是恒流区，它表示的部分即是恒流区，它表示

19、的部分即是恒流区，它表示的部分即是恒流区，它表示当当当当 时，时，时，时，与漏极电流与漏极电流与漏极电流与漏极电流 间的关系。间的关系。间的关系。间的关系。 该区的特点是该区的特点是该区的特点是该区的特点是 几乎不随几乎不随几乎不随几乎不随 的变化而变化，的变化而变化，的变化而变化，的变化而变化， 已趋于饱和，已趋于饱和，已趋于饱和，已趋于饱和，具有恒流性质。所以这个区域具有恒流性质。所以这个区域具有恒流性质。所以这个区域具有恒流性质。所以这个区域又称饱和区。又称饱和区。又称饱和区。又称饱和区。 当当当当 增大一定值以后，漏源之间会发生击穿，漏极电流增大一定值以后，漏源之间会发生击穿，漏极电流

20、增大一定值以后，漏源之间会发生击穿，漏极电流增大一定值以后，漏源之间会发生击穿，漏极电流 急剧增大。急剧增大。急剧增大。急剧增大。 时以下的区时以下的区时以下的区时以下的区域。（夹断区）域。（夹断区）域。（夹断区）域。（夹断区）场效应晶体管及其放大电路课件2. N2. N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的结构沟道耗尽型绝缘栅场效应管的结构沟道耗尽型绝缘栅场效应管的结构沟道耗尽型绝缘栅场效应管的结构 上述的增强型绝缘栅场效应管只有当上述的增强型绝缘栅场效应管只有当上述的增强型绝缘栅场效应管只有当上述的增强型绝缘栅场效应管只有当 时才能形成导电沟道，如果在制造时就使它具有一个原始时才能形成导电沟道，如果在

21、制造时就使它具有一个原始时才能形成导电沟道，如果在制造时就使它具有一个原始时才能形成导电沟道，如果在制造时就使它具有一个原始导电沟道，这种绝缘栅场效应管称为耗尽型。导电沟道，这种绝缘栅场效应管称为耗尽型。导电沟道，这种绝缘栅场效应管称为耗尽型。导电沟道，这种绝缘栅场效应管称为耗尽型。 图图图图4-54-5 与增强型相比，它的结与增强型相比，它的结与增强型相比，它的结与增强型相比，它的结构变化了，使其控制特性有构变化了，使其控制特性有构变化了，使其控制特性有构变化了，使其控制特性有明显变化。明显变化。明显变化。明显变化。 在在在在 为常数的条件下，当为常数的条件下，当为常数的条件下，当为常数的条

22、件下，当 时，漏、源极间已经导通，时，漏、源极间已经导通，时，漏、源极间已经导通，时，漏、源极间已经导通，流过的是原始导电沟道的漏极电流流过的是原始导电沟道的漏极电流流过的是原始导电沟道的漏极电流流过的是原始导电沟道的漏极电流 。 当当当当 时，即加反向电压时，导电沟道变窄，时，即加反向电压时，导电沟道变窄，时，即加反向电压时，导电沟道变窄，时，即加反向电压时，导电沟道变窄， 减小；减小；减小；减小；负值愈高、沟道愈窄，负值愈高、沟道愈窄，负值愈高、沟道愈窄，负值愈高、沟道愈窄， 也就愈小。也就愈小。也就愈小。也就愈小。 当当当当 达到一定负值时，导电沟道被夹断，达到一定负值时，导电沟道被夹断

23、，达到一定负值时，导电沟道被夹断，达到一定负值时，导电沟道被夹断， ，这时的，这时的，这时的，这时的 称为夹断电压，用表示称为夹断电压，用表示称为夹断电压，用表示称为夹断电压，用表示 。 场效应晶体管及其放大电路课件图图图图4-64-6 可见，耗尽型绝缘栅场效应管不论栅源电压是可见，耗尽型绝缘栅场效应管不论栅源电压是可见，耗尽型绝缘栅场效应管不论栅源电压是可见，耗尽型绝缘栅场效应管不论栅源电压是 正是正是正是正是负或零，都能控制漏极电流负或零，都能控制漏极电流负或零，都能控制漏极电流负或零，都能控制漏极电流 ，这个特点使它的应用具有较，这个特点使它的应用具有较，这个特点使它的应用具有较，这个特

24、点使它的应用具有较大的灵活性。大的灵活性。大的灵活性。大的灵活性。 一般情况下，这类管子还是工作在负栅源电压的状态。一般情况下，这类管子还是工作在负栅源电压的状态。一般情况下，这类管子还是工作在负栅源电压的状态。一般情况下，这类管子还是工作在负栅源电压的状态。 实验表明，在实验表明，在实验表明，在实验表明，在 范围内，耗尽型场效应管的范围内，耗尽型场效应管的范围内，耗尽型场效应管的范围内，耗尽型场效应管的转移特性可近似用下式表示转移特性可近似用下式表示转移特性可近似用下式表示转移特性可近似用下式表示 场效应晶体管及其放大电路课件3. 3. 结型场效应管结型场效应管结型场效应管结型场效应管 结型

25、场效应管的特性和耗尽型绝缘结型场效应管的特性和耗尽型绝缘结型场效应管的特性和耗尽型绝缘结型场效应管的特性和耗尽型绝缘栅场效应管类似。图栅场效应管类似。图栅场效应管类似。图栅场效应管类似。图4-7 a)4-7 a)、 b)b)分分分分别为沟道和沟道的结型场效应别为沟道和沟道的结型场效应别为沟道和沟道的结型场效应别为沟道和沟道的结型场效应管图形符号。管图形符号。管图形符号。管图形符号。 图图图图4-74-7 使用结型场效应管时，使用结型场效应管时，使用结型场效应管时，使用结型场效应管时，应使栅极与源极间加反偏电压，漏应使栅极与源极间加反偏电压，漏应使栅极与源极间加反偏电压，漏应使栅极与源极间加反偏

26、电压，漏极与源极间加正向电压极与源极间加正向电压极与源极间加正向电压极与源极间加正向电压。对于沟道的管子来说，栅源电压应。对于沟道的管子来说，栅源电压应。对于沟道的管子来说，栅源电压应。对于沟道的管子来说，栅源电压应为负值，漏源电压为正值。为负值，漏源电压为正值。为负值，漏源电压为正值。为负值，漏源电压为正值。 在漏源电压在漏源电压在漏源电压在漏源电压 作用下，形成了漏极电流作用下，形成了漏极电流作用下，形成了漏极电流作用下，形成了漏极电流 。栅源电压。栅源电压。栅源电压。栅源电压 增增增增大时，导通沟道变窄，从而在一定的大时，导通沟道变窄，从而在一定的大时，导通沟道变窄，从而在一定的大时，导

27、通沟道变窄，从而在一定的 作用下作用下作用下作用下 变小。所以，变小。所以，变小。所以，变小。所以，改变改变改变改变 也可实现对也可实现对也可实现对也可实现对 的控制。的控制。的控制。的控制。 当当当当 增大到一定值时，导通沟道被夹断，此时增大到一定值时，导通沟道被夹断，此时增大到一定值时，导通沟道被夹断，此时增大到一定值时，导通沟道被夹断，此时 。夹断时的栅源电压用夹断时的栅源电压用夹断时的栅源电压用夹断时的栅源电压用 表示。表示。表示。表示。场效应晶体管及其放大电路课件 图图图图4-84-8为为为为N N沟道结型场效应管转移特性曲线。当沟道结型场效应管转移特性曲线。当沟道结型场效应管转移特

28、性曲线。当沟道结型场效应管转移特性曲线。当 时，时，时，时，沟道被夹断，沟道被夹断，沟道被夹断，沟道被夹断， ； 减小，减小，减小，减小， 增大；增大；增大；增大； 时的漏极电流为零时的漏极电流为零时的漏极电流为零时的漏极电流为零偏漏极电流偏漏极电流偏漏极电流偏漏极电流 。对于。对于。对于。对于P P沟道管子来说，沟道管子来说，沟道管子来说，沟道管子来说， 为正值。为正值。为正值。为正值。 图图图图4-84-8 图图图图4-94-9为为为为N N沟道结型场效应管输出特沟道结型场效应管输出特沟道结型场效应管输出特沟道结型场效应管输出特性曲线。管子的工作状态也划分三个区性曲线。管子的工作状态也划分

29、三个区性曲线。管子的工作状态也划分三个区性曲线。管子的工作状态也划分三个区域：可变电阻区、恒流区、击穿区。域：可变电阻区、恒流区、击穿区。域：可变电阻区、恒流区、击穿区。域：可变电阻区、恒流区、击穿区。 图图图图4-94-9 工作于恒流区工作于恒流区工作于恒流区工作于恒流区中时，结型场效应管中时，结型场效应管中时，结型场效应管中时，结型场效应管的转移特性也可用下的转移特性也可用下的转移特性也可用下的转移特性也可用下式表示式表示式表示式表示 结型场效应管正常使用时，结型场效应管正常使用时，结型场效应管正常使用时，结型场效应管正常使用时，g g、s s间是反偏的，故间是反偏的，故间是反偏的，故间是

30、反偏的，故输入电阻也较高。输入电阻也较高。输入电阻也较高。输入电阻也较高。 场效应晶体管及其放大电路课件4.1.2 4.1.2 场效应管的主要参数、特点以及使用注意事项场效应管的主要参数、特点以及使用注意事项场效应管的主要参数、特点以及使用注意事项场效应管的主要参数、特点以及使用注意事项1. 1. 场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数场效应管的主要参数（1 1）性能参数）性能参数）性能参数）性能参数 开启电压开启电压开启电压开启电压 ： 它是增强型它是增强型它是增强型它是增强型MOSMOS管的参数。管的参数。管的参数。管的参数。 夹断电压夹断电压夹断电压夹断电压 ： 饱和漏极

31、电流饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流 ： 它是结型场效应管和耗尽型它是结型场效应管和耗尽型它是结型场效应管和耗尽型它是结型场效应管和耗尽型MOSMOS管的参数。管的参数。管的参数。管的参数。 当当当当 为一常量时，栅源电压为零时的漏极电流。为一常量时，栅源电压为零时的漏极电流。为一常量时，栅源电压为零时的漏极电流。为一常量时，栅源电压为零时的漏极电流。 直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻直流输入电阻 ： 等于栅等于栅等于栅等于栅- -源电压与栅极电流之比。源电压与栅极电流之比。源电压与栅极电流之比。源电压与栅极电流之比。 结型管的结型管的结型管的结型管的 大于大于大于大于 ，而，而，而，

32、而MOSMOS管的管的管的管的 大于大于大于大于 。 低频跨导低频跨导低频跨导低频跨导 ： 该数值的大小表示该数值的大小表示该数值的大小表示该数值的大小表示 对对对对 控制作用的强弱。控制作用的强弱。控制作用的强弱。控制作用的强弱。 是转移特性曲线上某一点的切线的斜率，与切点的是转移特性曲线上某一点的切线的斜率，与切点的是转移特性曲线上某一点的切线的斜率，与切点的是转移特性曲线上某一点的切线的斜率，与切点的位置密切相关。位置密切相关。位置密切相关。位置密切相关。 极间电容：极间电容：极间电容：极间电容： 场效应管的三个极之间均存在极间电容。场效应管的三个极之间均存在极间电容。场效应管的三个极之

33、间均存在极间电容。场效应管的三个极之间均存在极间电容。 越大场效应管放大能力越好。越大场效应管放大能力越好。越大场效应管放大能力越好。越大场效应管放大能力越好。 通常，栅通常，栅通常，栅通常，栅- -源电容源电容源电容源电容 和栅和栅和栅和栅- -漏漏漏漏 电容约为电容约为电容约为电容约为13pF13pF，而漏，而漏，而漏，而漏- -源电容源电容源电容源电容 约为约为约为约为0.11pF0.11pF。 场效应晶体管及其放大电路课件（2 2）极限参数）极限参数）极限参数）极限参数 最大漏极电流最大漏极电流最大漏极电流最大漏极电流 ： 是管子正常工作时漏极电流的上限值。是管子正常工作时漏极电流的上

34、限值。是管子正常工作时漏极电流的上限值。是管子正常工作时漏极电流的上限值。 漏源击穿电压漏源击穿电压漏源击穿电压漏源击穿电压 ： 管子进入恒流区后，使管子进入恒流区后，使管子进入恒流区后，使管子进入恒流区后，使 骤然增大的骤然增大的骤然增大的骤然增大的 。 栅源击穿电压栅源击穿电压栅源击穿电压栅源击穿电压 ： 对于结型场效应管，栅极与沟道间对于结型场效应管，栅极与沟道间对于结型场效应管，栅极与沟道间对于结型场效应管，栅极与沟道间PNPN结反向击穿电压；对于绝缘结反向击穿电压；对于绝缘结反向击穿电压；对于绝缘结反向击穿电压；对于绝缘栅型场效应管，使绝缘层击穿时的电压。栅型场效应管，使绝缘层击穿时

35、的电压。栅型场效应管，使绝缘层击穿时的电压。栅型场效应管，使绝缘层击穿时的电压。 最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率最大耗散功率 ： P PD D= =U UDSDS I ID D，该数值决定于管子允许的温升。该数值决定于管子允许的温升。该数值决定于管子允许的温升。该数值决定于管子允许的温升。 P138 P138 表表4-14-1场效应晶体管及其放大电路课件场效应晶体管及其放大电路课件场效应晶体管及其放大电路课件场效应晶体管及其放大电路课件2. 2. 使用使用使用使用MOSMOS管的注意事项管的注意事项管的注意事项管的注意事项 1）MOS管栅源之间的电阻很高，使得栅极的感应电荷不易泄管栅源之

36、间的电阻很高，使得栅极的感应电荷不易泄放，因极间电容很小，故会造成电压过高使绝缘栅击穿。放，因极间电容很小，故会造成电压过高使绝缘栅击穿。 保存保存保存保存MOSMOS管应使三个电极短接，避免栅极悬空。管应使三个电极短接，避免栅极悬空。管应使三个电极短接，避免栅极悬空。管应使三个电极短接，避免栅极悬空。 焊接时，电烙铁的外壳应良好的接地，或烧热电烙铁后切断焊接时，电烙铁的外壳应良好的接地，或烧热电烙铁后切断焊接时，电烙铁的外壳应良好的接地，或烧热电烙铁后切断焊接时，电烙铁的外壳应良好的接地，或烧热电烙铁后切断电源再焊。电源再焊。电源再焊。电源再焊。 测试测试测试测试MOSMOS场效应管时，应先

37、接好线路再去除电极之间的短接，场效应管时，应先接好线路再去除电极之间的短接，场效应管时，应先接好线路再去除电极之间的短接，场效应管时，应先接好线路再去除电极之间的短接，测试结束后应先短接各电极。测试结束后应先短接各电极。测试结束后应先短接各电极。测试结束后应先短接各电极。 2）有些场效应管将衬底引出，故有）有些场效应管将衬底引出，故有4个管脚，这种管子漏极个管脚，这种管子漏极与源极可互换使用。但有些场效应管在内部已将衬底与源极与源极可互换使用。但有些场效应管在内部已将衬底与源极接在一起，只引出接在一起，只引出3个电极，这种管子的漏极与源极不能互换。个电极，这种管子的漏极与源极不能互换。 场效应

38、晶体管及其放大电路课件例例例例4-1 4-1 电路如图电路如图电路如图电路如图4-104-10所示，其中管子的输出特性曲线如图所示，其中管子的输出特性曲线如图所示，其中管子的输出特性曲线如图所示，其中管子的输出特性曲线如图(a)(a)所示。所示。所示。所示。 图图图图4-10 4-10 试分析试分析试分析试分析 为为为为0V0V、8V8V和和和和10V10V时，三种情况下时，三种情况下时，三种情况下时，三种情况下 分别为多少伏。分别为多少伏。分别为多少伏。分别为多少伏。 解：解：解：解： 当当当当 时，管子处于夹断状态，使时，管子处于夹断状态，使时，管子处于夹断状态，使时，管子处于夹断状态，使

39、 ，因而因而因而因而 。 当当当当 时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时的时的时的时的 ，所以，所以，所以，所以 。当当当当 时，若认为管子工作在恒流区，则时，若认为管子工作在恒流区，则时，若认为管子工作在恒流区，则时，若认为管子工作在恒流区，则 约为约为约为约为2mA2mA，因而因而因而因而 ，但是，但是，但是，但是 时的预夹断电压为时的预夹断电压为时的预夹断电压为时的预夹断电压为 漏漏漏漏- -源之间的实际电压小于漏源之间的实际电压小于漏源之间的实际电压小于漏源之间

40、的实际电压小于漏- -源在源在源在源在 时预夹断电压，说明时预夹断电压，说明时预夹断电压，说明时预夹断电压，说明管子已不工作在恒流区，而是工作在可变电阻区。从输出特性管子已不工作在恒流区，而是工作在可变电阻区。从输出特性管子已不工作在恒流区，而是工作在可变电阻区。从输出特性管子已不工作在恒流区，而是工作在可变电阻区。从输出特性曲线可得曲线可得曲线可得曲线可得 时漏时漏时漏时漏- -源的等效电阻为源的等效电阻为源的等效电阻为源的等效电阻为 因而因而因而因而场效应晶体管及其放大电路课件 4.1.3 4.1.3 场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较

41、 （1 1 1 1）场效应管用栅）场效应管用栅）场效应管用栅）场效应管用栅- - - -源电压控制漏极电流，栅极基本不取电流。源电压控制漏极电流，栅极基本不取电流。源电压控制漏极电流，栅极基本不取电流。源电压控制漏极电流，栅极基本不取电流。而晶体管工作时基极总要索取一定的电流。因此，要求输入而晶体管工作时基极总要索取一定的电流。因此，要求输入而晶体管工作时基极总要索取一定的电流。因此，要求输入而晶体管工作时基极总要索取一定的电流。因此，要求输入电阻高的电路应选用场效应管；而若信号源可以提供一定的电阻高的电路应选用场效应管；而若信号源可以提供一定的电阻高的电路应选用场效应管；而若信号源可以提供一

42、定的电阻高的电路应选用场效应管；而若信号源可以提供一定的电流，则可选用晶体管。电流，则可选用晶体管。电流，则可选用晶体管。电流，则可选用晶体管。（2 2 2 2）场效应管几乎只有多子参与导电。晶体管内既有多子又）场效应管几乎只有多子参与导电。晶体管内既有多子又）场效应管几乎只有多子参与导电。晶体管内既有多子又）场效应管几乎只有多子参与导电。晶体管内既有多子又有少子参与导电，而少子数目受温度、辐射等因素影响较大，有少子参与导电，而少子数目受温度、辐射等因素影响较大，有少子参与导电，而少子数目受温度、辐射等因素影响较大，有少子参与导电，而少子数目受温度、辐射等因素影响较大，因而场效应管比晶体管的温

43、度稳定性好、抗辐射能力强。所因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。所因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。所因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。所以在环境条件变化很大的情况下应选用场效应管。以在环境条件变化很大的情况下应选用场效应管。以在环境条件变化很大的情况下应选用场效应管。以在环境条件变化很大的情况下应选用场效应管。 （3 3）场效应管噪声系数很小，所以低噪声放大器的输入级及）场效应管噪声系数很小，所以低噪声放大器的输入级及要求信噪比较高的电路应选用场效应管。当然也可选用特制要求信噪比较高的电路应选用场效应管。当然也可选用特制的低噪声晶体管。的低噪声晶

44、体管。 场效应晶体管及其放大电路课件（4 4）场效应管的漏极与源极可以互换使用，互换后特性变）场效应管的漏极与源极可以互换使用，互换后特性变）场效应管的漏极与源极可以互换使用，互换后特性变）场效应管的漏极与源极可以互换使用，互换后特性变化不大。而晶体管的发射极与集电极互换后特性差异很大，化不大。而晶体管的发射极与集电极互换后特性差异很大，化不大。而晶体管的发射极与集电极互换后特性差异很大，化不大。而晶体管的发射极与集电极互换后特性差异很大，因此只在特殊需要时才互换。因此只在特殊需要时才互换。因此只在特殊需要时才互换。因此只在特殊需要时才互换。（5 5）场效应管比晶体管的种类多，特别是耗尽型）场

45、效应管比晶体管的种类多，特别是耗尽型）场效应管比晶体管的种类多，特别是耗尽型）场效应管比晶体管的种类多，特别是耗尽型MOSMOS管，管，管，管，栅栅栅栅- -源电压可正、可负、可零，均能控制漏极电流；因而源电压可正、可负、可零，均能控制漏极电流；因而源电压可正、可负、可零，均能控制漏极电流；因而源电压可正、可负、可零，均能控制漏极电流；因而在组成电路时比晶体管有更大的灵活性。在组成电路时比晶体管有更大的灵活性。在组成电路时比晶体管有更大的灵活性。在组成电路时比晶体管有更大的灵活性。（6 6）场效应管和晶体管均可用于放大电路和开关电路，它）场效应管和晶体管均可用于放大电路和开关电路，它）场效应管

46、和晶体管均可用于放大电路和开关电路，它）场效应管和晶体管均可用于放大电路和开关电路，它们构成了品种繁多的集成电路。但由于场效应管集成工艺们构成了品种繁多的集成电路。但由于场效应管集成工艺们构成了品种繁多的集成电路。但由于场效应管集成工艺们构成了品种繁多的集成电路。但由于场效应管集成工艺更简单，且具有耗电省、工作电源电压范围宽等优点，因更简单，且具有耗电省、工作电源电压范围宽等优点，因更简单，且具有耗电省、工作电源电压范围宽等优点，因更简单，且具有耗电省、工作电源电压范围宽等优点，因此更加广泛地应用于大规模和超大规模集成电路之中。此更加广泛地应用于大规模和超大规模集成电路之中。此更加广泛地应用于

47、大规模和超大规模集成电路之中。此更加广泛地应用于大规模和超大规模集成电路之中。 4.1.3 4.1.3 场效应管与晶体管的比较（续）场效应管与晶体管的比较（续）场效应管与晶体管的比较（续）场效应管与晶体管的比较（续） 场效应晶体管及其放大电路课件P6 晶体管电路设计(上) 晶体管电路设计(下) FET放大电路场效应晶体管及其放大电路课件4.2 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路 与晶体管放大电路类似，场效应管也可接成三种基本放大电路，与晶体管放大电路类似，场效应管也可接成三种基本放大电路，与晶体管放大电路类似，场效应管也可接成三种基本放大电路，与晶体管放大电路类似，场效应管也可接成三种基

48、本放大电路，它们是共源极、共漏极和共栅极放大电路，分别与晶体管的共它们是共源极、共漏极和共栅极放大电路，分别与晶体管的共它们是共源极、共漏极和共栅极放大电路，分别与晶体管的共它们是共源极、共漏极和共栅极放大电路，分别与晶体管的共发射极、共集电极和共基极相对应。为了使场效应管放大电路发射极、共集电极和共基极相对应。为了使场效应管放大电路发射极、共集电极和共基极相对应。为了使场效应管放大电路发射极、共集电极和共基极相对应。为了使场效应管放大电路能线性地放大信号，必须设置合适的静态工作点，以保证在信能线性地放大信号，必须设置合适的静态工作点，以保证在信能线性地放大信号，必须设置合适的静态工作点，以保

49、证在信能线性地放大信号，必须设置合适的静态工作点，以保证在信号的整个周期内，场效应管均工作于放大区。号的整个周期内，场效应管均工作于放大区。号的整个周期内，场效应管均工作于放大区。号的整个周期内，场效应管均工作于放大区。 4.2.1 4.2.1 场效应管放大电路的静态工作点设置场效应管放大电路的静态工作点设置场效应管放大电路的静态工作点设置场效应管放大电路的静态工作点设置 为了不失真地放大变化信号，场效应管放大电路必须设置合为了不失真地放大变化信号，场效应管放大电路必须设置合为了不失真地放大变化信号，场效应管放大电路必须设置合为了不失真地放大变化信号，场效应管放大电路必须设置合适的静态工作点。

50、场效应管是电压控制器件，因此它没有偏流，适的静态工作点。场效应管是电压控制器件，因此它没有偏流，适的静态工作点。场效应管是电压控制器件，因此它没有偏流，适的静态工作点。场效应管是电压控制器件，因此它没有偏流，关键是要有合适的栅偏压。关键是要有合适的栅偏压。关键是要有合适的栅偏压。关键是要有合适的栅偏压。常用的偏置电路有两种常用的偏置电路有两种常用的偏置电路有两种常用的偏置电路有两种场效应晶体管及其放大电路课件1. 1. 自给偏压自给偏压自给偏压自给偏压 图图图图4-124-124-124-12为耗尽型场效应管自偏电路。当耗尽型管的栅源回路为耗尽型场效应管自偏电路。当耗尽型管的栅源回路为耗尽型场

51、效应管自偏电路。当耗尽型管的栅源回路为耗尽型场效应管自偏电路。当耗尽型管的栅源回路接通时，在漏极电源作用下，就有电流通过，并在源极电阻上产接通时，在漏极电源作用下，就有电流通过，并在源极电阻上产接通时，在漏极电源作用下，就有电流通过，并在源极电阻上产接通时，在漏极电源作用下，就有电流通过，并在源极电阻上产生静态负栅偏压，通常称为自偏压，其值为生静态负栅偏压，通常称为自偏压，其值为生静态负栅偏压，通常称为自偏压，其值为生静态负栅偏压，通常称为自偏压，其值为图图图图 4-124-12 适当调整源极电阻适当调整源极电阻适当调整源极电阻适当调整源极电阻 ，可以得到合适的静态工作点，通过下，可以得到合适

52、的静态工作点，通过下，可以得到合适的静态工作点，通过下，可以得到合适的静态工作点，通过下列关系式可求得工作点上的有关电流和电压：列关系式可求得工作点上的有关电流和电压：列关系式可求得工作点上的有关电流和电压：列关系式可求得工作点上的有关电流和电压： 图图图图4-12 4-12 的电路不适用于增强的电路不适用于增强的电路不适用于增强的电路不适用于增强MOS MOS 管，管，管，管， 因为因为因为因为静态时该电路不能使管子开启，静态时该电路不能使管子开启，静态时该电路不能使管子开启，静态时该电路不能使管子开启， 即即即即 。 场效应晶体管及其放大电路课件2. 2. 分压式偏置电路分压式偏置电路分压

53、式偏置电路分压式偏置电路 分压式自偏电路是在自偏压电路的分压式自偏电路是在自偏压电路的分压式自偏电路是在自偏压电路的分压式自偏电路是在自偏压电路的基础上加接分压电阻后组成的。这基础上加接分压电阻后组成的。这基础上加接分压电阻后组成的。这基础上加接分压电阻后组成的。这个电路的栅源电压除与有关外，还个电路的栅源电压除与有关外，还个电路的栅源电压除与有关外，还个电路的栅源电压除与有关外，还随和的分压比而改变，因此适应性随和的分压比而改变，因此适应性随和的分压比而改变，因此适应性随和的分压比而改变，因此适应性较大。如图较大。如图较大。如图较大。如图4-134-13所示。所示。所示。所示。 图图图图4-

54、13 4-13 适当选择适当选择适当选择适当选择 或或或或 值，就可获得正、负及零三种偏压。图值，就可获得正、负及零三种偏压。图值，就可获得正、负及零三种偏压。图值，就可获得正、负及零三种偏压。图中中中中 阻值很大，用以隔离阻值很大，用以隔离阻值很大，用以隔离阻值很大，用以隔离 、 对信号的分流作用，以保对信号的分流作用，以保对信号的分流作用，以保对信号的分流作用，以保持高的输入电阻。持高的输入电阻。持高的输入电阻。持高的输入电阻。 静态分析也可以采用公式估算法，并在实际应用时，用静态分析也可以采用公式估算法，并在实际应用时，用静态分析也可以采用公式估算法，并在实际应用时，用静态分析也可以采用

55、公式估算法，并在实际应用时，用RPRP来微调可联立求解：来微调可联立求解：来微调可联立求解：来微调可联立求解： 场效应晶体管及其放大电路课件4.2.2 4.2.2 场效应管的交流等效模型场效应管的交流等效模型场效应管的交流等效模型场效应管的交流等效模型 场效应管也是非线性器件，在输入信号电压很小的条件场效应管也是非线性器件，在输入信号电压很小的条件场效应管也是非线性器件，在输入信号电压很小的条件场效应管也是非线性器件，在输入信号电压很小的条件下，也可将用小信号模型等效。与建立晶体管小信号模型相下，也可将用小信号模型等效。与建立晶体管小信号模型相下，也可将用小信号模型等效。与建立晶体管小信号模型

56、相下，也可将用小信号模型等效。与建立晶体管小信号模型相似，将场效应管也看成一个两端口网络，以结型场效应管为似，将场效应管也看成一个两端口网络，以结型场效应管为似，将场效应管也看成一个两端口网络，以结型场效应管为似，将场效应管也看成一个两端口网络，以结型场效应管为例，栅极与源极之间为输入端口，漏极与源极之间为输出端例，栅极与源极之间为输入端口，漏极与源极之间为输出端例，栅极与源极之间为输入端口，漏极与源极之间为输出端例，栅极与源极之间为输入端口，漏极与源极之间为输出端口。无论是哪种类型的场效应管，均可以认为栅极电流为零，口。无论是哪种类型的场效应管，均可以认为栅极电流为零，口。无论是哪种类型的场

57、效应管，均可以认为栅极电流为零，口。无论是哪种类型的场效应管，均可以认为栅极电流为零，输入端视为开路，栅输入端视为开路，栅输入端视为开路，栅输入端视为开路，栅- -源极间只有电压存在。在输出端口，源极间只有电压存在。在输出端口，源极间只有电压存在。在输出端口，源极间只有电压存在。在输出端口，漏极电流漏极电流漏极电流漏极电流 是是是是 和和和和 的函数，如图的函数，如图的函数，如图的函数，如图4-144-14所示。所示。所示。所示。图图图图4-14 4-14 场效应晶体管及其放大电路课件4.2.3 4.2.3 共源放大电路的动态分析共源放大电路的动态分析共源放大电路的动态分析共源放大电路的动态分

58、析 应用微变等效电路法来分析计算场效应管放大的电压应用微变等效电路法来分析计算场效应管放大的电压应用微变等效电路法来分析计算场效应管放大的电压应用微变等效电路法来分析计算场效应管放大的电压放大倍数和输入电阻、输出电阻，其步骤与分析三极管放放大倍数和输入电阻、输出电阻，其步骤与分析三极管放放大倍数和输入电阻、输出电阻，其步骤与分析三极管放放大倍数和输入电阻、输出电阻，其步骤与分析三极管放大电路相同。大电路相同。大电路相同。大电路相同。 图图图图4-154-15为共源极放大电路和微变等效电路。为共源极放大电路和微变等效电路。为共源极放大电路和微变等效电路。为共源极放大电路和微变等效电路。 图图图图

59、4-154-15 场效应晶体管及其放大电路课件1. 1. 求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数 2. 2. 求输入电阻求输入电阻求输入电阻求输入电阻 通常，为了减小通常，为了减小通常，为了减小通常，为了减小 、 对输入信号的分流作用，常选对输入信号的分流作用，常选对输入信号的分流作用，常选对输入信号的分流作用，常选择择择择 ，3. 3. 求输出电阻求输出电阻求输出电阻求输出电阻 场效应晶体管及其放大电路课件4.2.4 4.2.4 共漏放大电路的动态分析共漏放大电路的动态分析共漏放大电路的动态分析共漏放大电路的动态分析 图图图图4-16 a)4-16 a)所示是由耗尽型所示是

60、由耗尽型所示是由耗尽型所示是由耗尽型NMOSNMOS管构成的共漏极放大管构成的共漏极放大管构成的共漏极放大管构成的共漏极放大电路，由交流通路可见，漏极是输入、输出信号的公共端。电路，由交流通路可见，漏极是输入、输出信号的公共端。电路，由交流通路可见，漏极是输入、输出信号的公共端。电路，由交流通路可见，漏极是输入、输出信号的公共端。由于信号是从源极输出，故也称源极输出器。图由于信号是从源极输出，故也称源极输出器。图由于信号是从源极输出，故也称源极输出器。图由于信号是从源极输出，故也称源极输出器。图4-16 b)4-16 b)是是是是它的小信号模型。它的小信号模型。它的小信号模型。它的小信号模型。

61、 图图图图4-164-16 场效应晶体管及其放大电路课件1. 1. 求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数2. 2. 求输入电阻求输入电阻求输入电阻求输入电阻当当当当 时，时，时，时， 。 图图图图4-164-16 场效应晶体管及其放大电路课件3. 3. 求输出电阻求输出电阻求输出电阻求输出电阻 用用用用“ “加压求流法加压求流法加压求流法加压求流法” ”求源极输出器的输出电阻求源极输出器的输出电阻求源极输出器的输出电阻求源极输出器的输出电阻 的电路如下图的电路如下图的电路如下图的电路如下图由于栅极电流由于栅极电流由于栅极电流由于栅极电流 ，故，故，故，故 ，所以，所以，所以

62、，所以图图图图4-174-17 则则则则 场效应晶体管及其放大电路课件例例例例4-44-4 在在在在4-16 a)4-16 a)所示电路中，已知静态工作点合适，所示电路中，已知静态工作点合适，所示电路中，已知静态工作点合适，所示电路中，已知静态工作点合适， ， ， ， ， ， 场效应管的开启电压场效应管的开启电压场效应管的开启电压场效应管的开启电压 ， 。试求解试求解试求解试求解 、 、 。解：解：解：解：场效应晶体管及其放大电路课件4.3 绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 图4-17 IGBT的符号 图4-18 IGBT的等效电路 场效应晶体管及其放大电路课件IGBTIGBT

63、与与MOSFETMOSFET的对比的对比 MOSFET全称功率场效应管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。 主要优点：热稳定性好、安全工作区大；缺点：击穿电压低低，工作电流小。 IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是MOSFET和GTR(功率晶体管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。 主要特点：击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。场效应晶体管及其放大电路课件4.3 应用电路介绍应用电路介绍 在电子线路中，当流出某一电路的电流基本上不随电源、在电

64、子线路中，当流出某一电路的电流基本上不随电源、在电子线路中，当流出某一电路的电流基本上不随电源、在电子线路中，当流出某一电路的电流基本上不随电源、电压负载电阻影响，其内阻趋向无穷大时，具有这种特点的电压负载电阻影响，其内阻趋向无穷大时，具有这种特点的电压负载电阻影响，其内阻趋向无穷大时，具有这种特点的电压负载电阻影响，其内阻趋向无穷大时，具有这种特点的电路称为恒流源电路。电路称为恒流源电路。电路称为恒流源电路。电路称为恒流源电路。 图图图图4-184-18是结型场效应管用作可调输出电流大小的恒流源是结型场效应管用作可调输出电流大小的恒流源是结型场效应管用作可调输出电流大小的恒流源是结型场效应管

65、用作可调输出电流大小的恒流源电路。由结型场效应管输出特性可知，当电路。由结型场效应管输出特性可知，当电路。由结型场效应管输出特性可知，当电路。由结型场效应管输出特性可知，当 大于某一数值大于某一数值大于某一数值大于某一数值（如（如（如（如3V3V以上）时，以上）时，以上）时，以上）时，JFETJFET脱离变阻区进入恒流区，脱离变阻区进入恒流区，脱离变阻区进入恒流区，脱离变阻区进入恒流区， 不随不随不随不随 变化，具有恒流特性。变化，具有恒流特性。变化，具有恒流特性。变化，具有恒流特性。 应用一：可调恒流源应用一：可调恒流源应用一：可调恒流源应用一：可调恒流源图图图图4-184-18 与与与与

66、的关系可以从转移特性曲线中查出。的关系可以从转移特性曲线中查出。的关系可以从转移特性曲线中查出。的关系可以从转移特性曲线中查出。实际应用时可调节实际应用时可调节实际应用时可调节实际应用时可调节RPRP来改变来改变来改变来改变 。 场效应晶体管及其放大电路课件应用二：场效应管用于放大驻极体话筒的信号应用二：场效应管用于放大驻极体话筒的信号应用二：场效应管用于放大驻极体话筒的信号应用二：场效应管用于放大驻极体话筒的信号 驻极性话筒是一种体积只有花生大小的具有电容性质驻极性话筒是一种体积只有花生大小的具有电容性质驻极性话筒是一种体积只有花生大小的具有电容性质驻极性话筒是一种体积只有花生大小的具有电容

67、性质的话筒，它广泛应用于录音机等电路中。的话筒，它广泛应用于录音机等电路中。的话筒，它广泛应用于录音机等电路中。的话筒，它广泛应用于录音机等电路中。 它的输出电阻极高（它的输出电阻极高（它的输出电阻极高（它的输出电阻极高（ 以上），不能用普通三极以上），不能用普通三极以上），不能用普通三极以上），不能用普通三极管来放大。管来放大。管来放大。管来放大。图图图图4-194-19是采用高输入电阻的耗尽型是采用高输入电阻的耗尽型是采用高输入电阻的耗尽型是采用高输入电阻的耗尽型MOSETMOSET进行电压放大的进行电压放大的进行电压放大的进行电压放大的电路。电路。电路。电路。 图图图图4-194-19

68、图中的图中的图中的图中的C C为驻极体，声波为驻极体，声波为驻极体，声波为驻极体，声波越强，越强，越强，越强，C C的容量变化越大，的容量变化越大，的容量变化越大，的容量变化越大，C C两端输出的音频信号电压也越两端输出的音频信号电压也越两端输出的音频信号电压也越两端输出的音频信号电压也越高。高。高。高。MOSFETMOSFET与驻极体装在与驻极体装在与驻极体装在与驻极体装在同一壳体内，同一壳体内，同一壳体内，同一壳体内， 由由由由 决定。决定。决定。决定。 场效应晶体管及其放大电路课件应用三：人体感应电路应用三：人体感应电路应用三：人体感应电路应用三：人体感应电路 图图图图4-20 4-20

69、 所示电所示电所示电所示电路是利用绝缘栅栏路是利用绝缘栅栏路是利用绝缘栅栏路是利用绝缘栅栏型场效管组成触模型场效管组成触模型场效管组成触模型场效管组成触模式接近开关。式接近开关。式接近开关。式接近开关。 图图图图4-204-20 当人们在室内活动时，由于人体与周围的当人们在室内活动时，由于人体与周围的当人们在室内活动时，由于人体与周围的当人们在室内活动时，由于人体与周围的220220交流电路存在交流电路存在交流电路存在交流电路存在一微小的分布电容，使人体因感应交流电场而带有几伏至几十一微小的分布电容，使人体因感应交流电场而带有几伏至几十一微小的分布电容，使人体因感应交流电场而带有几伏至几十一微

70、小的分布电容，使人体因感应交流电场而带有几伏至几十伏的伏的伏的伏的50Hz50Hz交流信号，由于此感应信号的内阻极高，不能用普通交流信号，由于此感应信号的内阻极高，不能用普通交流信号，由于此感应信号的内阻极高，不能用普通交流信号，由于此感应信号的内阻极高，不能用普通的三极管电路来检测。的三极管电路来检测。的三极管电路来检测。的三极管电路来检测。 当人体触及接在当人体触及接在当人体触及接在当人体触及接在MOSFETMOSFET的的的的GG极上的金属板时，该感应电极上的金属板时，该感应电极上的金属板时，该感应电极上的金属板时，该感应电压就迭加到压就迭加到压就迭加到压就迭加到GG、S S端，使端，使

71、端，使端，使MOSFETMOSFET导通，导通，导通，导通，PNPPNP管获得管获得管获得管获得 ，从而，从而，从而，从而产生产生产生产生 。 流经流经流经流经V V3 3的基极，形成较大的的基极，形成较大的的基极，形成较大的的基极，形成较大的 。从而使继电器。从而使继电器。从而使继电器。从而使继电器KAKA吸合，吸合，吸合，吸合， 去控制外电路的负载（如楼道灯等）。去控制外电路的负载（如楼道灯等）。去控制外电路的负载（如楼道灯等）。去控制外电路的负载（如楼道灯等）。 图中的图中的图中的图中的VDVD1 1为稳压管，用于保护为稳压管，用于保护为稳压管，用于保护为稳压管，用于保护GG极不至因过高

72、的输入电压极不至因过高的输入电压极不至因过高的输入电压极不至因过高的输入电压而击穿；而击穿；而击穿；而击穿；C C1 1用于滤除用于滤除用于滤除用于滤除 中的交流分量；中的交流分量；中的交流分量；中的交流分量；VDVD3 3用于吸收用于吸收用于吸收用于吸收V V3 3突然截突然截突然截突然截止时，继电器铁心中磁场突然减小所引起的过电压，起续流作止时，继电器铁心中磁场突然减小所引起的过电压，起续流作止时，继电器铁心中磁场突然减小所引起的过电压，起续流作止时，继电器铁心中磁场突然减小所引起的过电压，起续流作用，用，用，用， 称为续流二极管。称为续流二极管。称为续流二极管。称为续流二极管。 场效应晶

73、体管及其放大电路课件应用四：利用场效应管作非接触式测电笔应用四：利用场效应管作非接触式测电笔应用四：利用场效应管作非接触式测电笔应用四：利用场效应管作非接触式测电笔 导线只要接上交变电压，它的周围就会产生交变电场，导线只要接上交变电压，它的周围就会产生交变电场，导线只要接上交变电压，它的周围就会产生交变电场，导线只要接上交变电压，它的周围就会产生交变电场， 而场效应管对外部电场比较敏感，即使很弱的电场也会使场而场效应管对外部电场比较敏感，即使很弱的电场也会使场而场效应管对外部电场比较敏感，即使很弱的电场也会使场而场效应管对外部电场比较敏感，即使很弱的电场也会使场效应管栅、效应管栅、效应管栅、效

74、应管栅、 源之间感应到信号电压，因此用它作无触点测电源之间感应到信号电压，因此用它作无触点测电源之间感应到信号电压，因此用它作无触点测电源之间感应到信号电压，因此用它作无触点测电笔非常方便，其电路如图笔非常方便，其电路如图笔非常方便，其电路如图笔非常方便，其电路如图4-214-214-214-21所示。所示。所示。所示。 图图图图4-214-21 此测电笔可用于查找导此测电笔可用于查找导此测电笔可用于查找导此测电笔可用于查找导线内部断路之处。使用时，线内部断路之处。使用时，线内部断路之处。使用时，线内部断路之处。使用时，把被查导线的端部接到火线把被查导线的端部接到火线把被查导线的端部接到火线把

75、被查导线的端部接到火线上，手握测电笔，沿导线表上，手握测电笔，沿导线表上，手握测电笔，沿导线表上，手握测电笔，沿导线表面移动。面移动。面移动。面移动。 在未断部分，探头可感应到电场信号，在未断部分，探头可感应到电场信号，在未断部分，探头可感应到电场信号，在未断部分，探头可感应到电场信号，由电容由电容由电容由电容C C1 1耦合到场效应管耦合到场效应管耦合到场效应管耦合到场效应管V V1 1的栅极，经放的栅极，经放的栅极，经放的栅极，经放大后使发光二极管大后使发光二极管大后使发光二极管大后使发光二极管LEDLED发光。一旦探头移发光。一旦探头移发光。一旦探头移发光。一旦探头移至某点时发现至某点时

76、发现至某点时发现至某点时发现LEDLED熄灭，说明此点已无电熄灭，说明此点已无电熄灭，说明此点已无电熄灭，说明此点已无电场，必定就是断芯点。场，必定就是断芯点。场，必定就是断芯点。场，必定就是断芯点。场效应晶体管及其放大电路课件应用五：对卤钨灯作缓启动应用五：对卤钨灯作缓启动应用五：对卤钨灯作缓启动应用五：对卤钨灯作缓启动 卤钨灯是在白炽灯的基础上经过充碘蒸气等工艺改进出卤钨灯是在白炽灯的基础上经过充碘蒸气等工艺改进出卤钨灯是在白炽灯的基础上经过充碘蒸气等工艺改进出卤钨灯是在白炽灯的基础上经过充碘蒸气等工艺改进出来的一种高亮度灯具。它具有体积小，光色好，光效高等优来的一种高亮度灯具。它具有体积

77、小，光色好，光效高等优来的一种高亮度灯具。它具有体积小，光色好，光效高等优来的一种高亮度灯具。它具有体积小，光色好，光效高等优点。其点亮时间约为点。其点亮时间约为点。其点亮时间约为点。其点亮时间约为0.10.1秒，启动电流约为工作电流的秒，启动电流约为工作电流的秒，启动电流约为工作电流的秒，启动电流约为工作电流的5 5倍，倍，倍，倍，正是这个启动冲击电流使本来可以长寿的灯管寿命大为缩短。正是这个启动冲击电流使本来可以长寿的灯管寿命大为缩短。正是这个启动冲击电流使本来可以长寿的灯管寿命大为缩短。正是这个启动冲击电流使本来可以长寿的灯管寿命大为缩短。 将功率场效应管（将功率场效应管（将功率场效应管

78、（将功率场效应管（VMOS VMOS 管）作为可控开关串联在卤钨管）作为可控开关串联在卤钨管）作为可控开关串联在卤钨管）作为可控开关串联在卤钨灯电源回路中，使其可实现缓启动，延长灯管的使用寿命。灯电源回路中，使其可实现缓启动，延长灯管的使用寿命。灯电源回路中，使其可实现缓启动，延长灯管的使用寿命。灯电源回路中，使其可实现缓启动，延长灯管的使用寿命。电路如图电路如图电路如图电路如图4-224-22所示。所示。所示。所示。VDVD1 1VDVD4 4对对对对220V220V交流电源作全波整流，交流电源作全波整流，交流电源作全波整流，交流电源作全波整流，R R、C C构成延时环节。构成延时环节。构成

79、延时环节。构成延时环节。 图图图图4-224-22 开关开关开关开关S S闭合后，开始充电，随着闭合后，开始充电，随着闭合后，开始充电，随着闭合后，开始充电，随着其电压的升高，其电压的升高，其电压的升高，其电压的升高，VMOSVMOS管的电流逐渐管的电流逐渐管的电流逐渐管的电流逐渐增大，而压降逐渐减小，卤钨灯逐渐增大，而压降逐渐减小，卤钨灯逐渐增大，而压降逐渐减小，卤钨灯逐渐增大，而压降逐渐减小，卤钨灯逐渐点亮。经过秒左右，两端电压达点亮。经过秒左右，两端电压达点亮。经过秒左右，两端电压达点亮。经过秒左右，两端电压达到稳压管的稳定电压到稳压管的稳定电压到稳压管的稳定电压到稳压管的稳定电压20V

80、20V，VMOSVMOS管完管完管完管完全导通，电路便进入稳定工作状态。全导通，电路便进入稳定工作状态。全导通，电路便进入稳定工作状态。全导通，电路便进入稳定工作状态。 由于由于由于由于VMOSVMOS导通时的内阻很小（约导通时的内阻很小（约导通时的内阻很小（约导通时的内阻很小（约零点几欧姆），所以其本身的发热很小，零点几欧姆），所以其本身的发热很小，零点几欧姆），所以其本身的发热很小，零点几欧姆），所以其本身的发热很小，对卤钨灯影响也很小。对卤钨灯影响也很小。对卤钨灯影响也很小。对卤钨灯影响也很小。 场效应晶体管及其放大电路课件应用六：应用六：应用六：应用六：VMOSVMOS管用于控制碘钨灯

81、的亮度管用于控制碘钨灯的亮度管用于控制碘钨灯的亮度管用于控制碘钨灯的亮度 由于由于由于由于VMOSVMOS管耐压高、电流大，所以可以带动大功率设管耐压高、电流大，所以可以带动大功率设管耐压高、电流大，所以可以带动大功率设管耐压高、电流大，所以可以带动大功率设备，如碘钨灯、加热器、风机等。备，如碘钨灯、加热器、风机等。备，如碘钨灯、加热器、风机等。备，如碘钨灯、加热器、风机等。 图图图图4-234-23中的中的中的中的RPRP用于调节用于调节用于调节用于调节 ，从而控制流过碘钨灯的电流，从而控制流过碘钨灯的电流，从而控制流过碘钨灯的电流，从而控制流过碘钨灯的电流，VDVD用于保护用于保护用于保护

82、用于保护VMOSVMOS管的栅极，防止过电压；管的栅极，防止过电压；管的栅极，防止过电压；管的栅极，防止过电压；C C1 1用于防止用于防止用于防止用于防止 突变，实现软启动；整流桥组成整流电路，突变，实现软启动；整流桥组成整流电路，突变，实现软启动；整流桥组成整流电路，突变，实现软启动；整流桥组成整流电路， 、 组成滤波组成滤波组成滤波组成滤波电路，为电路，为电路，为电路，为 提供稳定的控制电压。提供稳定的控制电压。提供稳定的控制电压。提供稳定的控制电压。 图图图图4-23 4-23 此种调光方法是不够此种调光方法是不够此种调光方法是不够此种调光方法是不够经济的，在碘钨灯调得较经济的，在碘钨

83、灯调得较经济的，在碘钨灯调得较经济的，在碘钨灯调得较暗时，有很大一部分功率暗时，有很大一部分功率暗时，有很大一部分功率暗时，有很大一部分功率损耗在损耗在损耗在损耗在VMOSVMOS上，上，上，上， 必须必须必须必须将将将将VMOSVMOS与较大面积的散与较大面积的散与较大面积的散与较大面积的散热片装在一起，才能保证热片装在一起，才能保证热片装在一起，才能保证热片装在一起，才能保证VMOS VMOS 的管芯温度小于的管芯温度小于的管芯温度小于的管芯温度小于150150。 场效应晶体管及其放大电路课件模拟电子技术基础习题模拟电子技术基础习题模拟电子技术基础习题模拟电子技术基础习题场效应晶体管及其放大电路课件