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1、场效应管及其应用场效应管及其应用Chapter 4Field-Effect Transistor Amplifiers4.1 Field-Effect Transistors4.2 FET Amplifiers 第四章第四章 场效应管放大电路场效应管放大电路场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用4.1 Field-Effect Transistors Two types: junction field-effect transistor(JFET) and the metal-oxide-semiconductor FET(MOSFET)。 4.1.1 Junction F
2、ield-Effect Transistors(结型场效应管)1. Structure and Operation(结构及工作） 1) Basic Structure and Symbol(基本结构及符号) 4.1 场效应管场效应管场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用(a)Structure of N-channel JFET(N沟道结型场效应管结构) (b)Symbol of N-channel JFET(N沟道结型场效应管符号)(c)(c) Symbol of P-channel JFET(P沟道结型场效应管符号) 4.1 场效应管场效应管gateDepletion
3、layerdrainsource场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 2) Operation 4.1 场效应管场效应管场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 4.1 场效应管场效应管2 Characteristics(特性特性)1) Transfer Characteristic(转移特性) The relation between iD and uGS for a certain uDS(在uDS一定时, 漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系)。 场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 4.1 场效应管场效应管 Transfe
4、r Characteristic of N-channel JFETUP场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用2) Drain Characteristic(漏极输出特性)For UPuGS0, 4.1 场效应管场效应管场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 Drain Characteristic of N-channel JFET 4.1 场效应管场效应管场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 4.1.2 Metal-oxide-semiconductor FETs(绝绝缘缘栅栅型型场场效效应应管管) 1. Enhancement
5、-mode MOSFET(增强型绝缘栅场效应管增强型绝缘栅场效应管) 1) Structure and Symbol(结构及符号) 4.1 场效应管场效应管(a)Structure of N-channel enhancement-mode MOSFET(b)Symbol of N-channel enhancement -mode MOSFET (c)Symbol of P-channel enhancement -mode MOSFET场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用2) Characteristics(特性)（1） Transfer Characteristic
6、 of N-channel Enchancement-mode MOSFET when uGSUT, （2） Drain Characteristic of N-channel Enchancement-mode MOSFET 4.1 场效应管场效应管场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 （a） Transfer Characteristic （b） Drain Characteristic 4.1 场效应管场效应管UT场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用(a)Structure of N-channel depletion-mode MOSFET(
7、b)Symbol of N-channel depletion-mode MOSFET (c)Symbol of P-channel depletion-mode MOSFET 4.1 场效应管场效应管 2. Depletion-mode MOSFET场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用 N-channel depletion-mode MOSFET（a） Transfer characteristic （b） Drain characteristicWhen uGS UP, 4.1 场效应管场效应管Up场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用4.2 F
8、ET AmplifiersvThe common-source amplifiervThe common-drain amplifiervThe common-gate amplifier 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用The common-source JFET amplifierSmall-signal JFET parametersDefine transconductance as: 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Calculate gm algebraica
9、lly and graphically 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Small-signal model of JFET 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用A common-source JFET amplifier with fixed bias 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用The small-signal equivalent circuit 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)
10、课件场效应管及其应用场效应管及其应用Example The JFET in the amplifier circuit has IDSS=12mA,VP=-4V,and rd=100k. 1. Find the quiescent values of ID and VDS. 2. Find gm. 3. Draw the equivalent circuit. 4. Find the voltage gain. 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Solution: 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管
11、及其应用场效应管及其应用Bias-stabilized JFET amplifiers 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Self-biased JFET amplifier 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Example The JFET has transconductance 4000S at its bias point. Its drain resistance is 100k. Assuming small-signal conditions, find the
12、 overall voltage gain, VL/VS. 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Unbypassed source resistor 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Common-drain amplifier 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Example The JFET in the circuit has gm=510-3S and rd=100k. Find 1. the input re
13、sistance; 2. the voltage gain. 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Solution: 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Common-gate amplifier 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Small-signal MOSFET amplifiers For depletion-type MOSFET, the parameter of small-signal model is
14、 identical to the parameter of JFET small-signal model. For enhancement-type MOSFET: 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用A common-source NMOS amplifier 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Example The MOSFET shown in the circuit has the following parameters: VT=2V, =0.510-3, rd=75k. It is biased at ID=1.93mA. 1. Find the input resistance. 2. Draw the small-signal equivalent circuit and find the voltage gain VL/VS. 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件场效应管及其应用场效应管及其应用Solution: 4.2 场效应管放大器场效应管放大器场效应管放大电路(5)课件
