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1、1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分分: 1. IGFET 1.NMOS 增强型增强型( 6 种管子种管子) (又称又称“MOSFET”) 耗尽型耗尽型 2.PMOS 增强型增强型 耗尽型耗尽型 2. JFET 1.N沟道沟道 2.P沟道沟道 d g B s d g B s d g B s d g B s d g s d g s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分分: 1. IGFET 1.NMOS 增强型增强型
2、( 6 种管子种管子) (又称又称“MOSFET”) 耗尽型耗尽型 2.PMOS 增强型增强型 耗尽型耗尽型 2. JFET 1.N沟道沟道 2.P沟道沟道 d g B s d g B s d g B s d g B s d g s d g ss：Source 源极源极d：Drain 漏极漏极g：Gate 栅极栅极B：Base 衬底衬底Metal-Oxide-SemiconductorField Effect TransistorInsulted Gate TypeJunction Type。 Si P衬底一、一、 NMOS d g B sN+ :。 N+ :。 Al极 s g dSiO2 B
3、 g s d N+ P P N+ B1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)1. 结构结构三区、三极、两结三区、三极、两结 d g B s。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : UDS IG= 0RGS= 栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 反型层反型层(N型型) 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”)
4、 P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 d g B s。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IG= 0RGS= Rd1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(U
5、GS,UDS=0) 开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 反型层反型层(N型型) 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 d g B s。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作
6、机理(定性分析)栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 反型层反型层(N型型) 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 d g B s。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFE
7、T”)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 反型层反型层(N型型) 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 d g B s。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P
8、451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 反型层反型层(N型型) 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd 输出特性曲线输
9、出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C.1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”) d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)纵向电场纵向电场垂直电场垂直电场 横向电场横向电场 表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 ( “漏极特性曲线漏极特性曲线” ) ID(mA) UDS=UGSUGS(th) 4 6V 3 可变电阻区可变电阻区 恒流区
10、恒流区 5V 2 UGS = 4V 1 3V UGS(th) = 2V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) 。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C.（非饱和区）（非饱和区） ID(mA) UDS=UGSUGS(th) 4 6V 3 可变电阻区可变电
11、阻区 恒流区恒流区 5V 2 UGS = 4V 1 3V UGS(th) = 2V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) 。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C. ID(mA) UDS=UGSUGS(th) 4 6V 3 可变电阻区可变电阻区 恒流区
12、恒流区 5V 2 UGS = 4V 1 3V UGS(th) = 2V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) 。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C.( 放大区、饱和区放大区、饱和区) ID(mA) UDS=UGSUGS(th) 4 6V 3 可变电
13、阻区可变电阻区 恒流区恒流区 5V 2 UGS = 4V 1 3V UGS(th) = 2V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) 。 Si P衬底N+ :。 N+ :。 s g d B VGG UGS : VDD UDS IDIG= 0RGS= Rd d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C.( 放大区、饱和区放大区、饱和区)(夹断区夹断区? ) ID(mA) UDS=
14、 10V 4 2 0 UGS(th) 2 4 6 UGS (V) ID(mA) UDS=UGSUGS(th) 4 6V 3 可变电阻区可变电阻区 恒流区恒流区 5V 2 UGS = 4V 1 3V UGS(th) = 2V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) d g B s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、 NMOS1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C. 单位单位 mS（S 西门子）西门子）Al极 s g dSiO2 B。
15、 Si P衬底二、二、 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 P49 结构结构 工作机理工作机理(定性分析定性分析) 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析）定量分析） 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 d g B sN+ :。 N+ :。 : 1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS d g B sAl极 s g dSiO2 B。 Si P衬底二、二、 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 P49 结构结构 工作机理工作机理(定性分析
16、定性分析) 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析）定量分析） 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 d g B sN+ :。 N+ :。 : 1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS d g B sAl极 s g dSiO2 B。 Si P衬底二、二、 N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管管 P49 结构结构 工作机理工作机理(定性分析定性分析) 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析）定量分析） 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或U
17、P) 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 d g B sN+ :。 N+ :。 : 1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、 NMOS d g B s三、三、 P沟道沟道MOS场效应管场效应管 d g B s d g B s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分分: 1. IGFET 1.NMOS 增强型增强型( 6 种管子种管子) (又称又称“MOSFET”) 耗尽型耗尽型 2.PMOS 增强
18、型增强型 耗尽型耗尽型 2. JFET 1.N沟道沟道 2.P沟道沟道 d g B s d g B s d g B s d g B s d g s d g ss：Source 源极源极d：Drain 漏极漏极g：Gate 栅极栅极B：Base 衬底衬底Metal-Oxide-SemiconductorField Effect TransistorInsulted Gate TypeJunction Type1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) P451.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分分: 1. IGFET 1.NMOS 增强型增强型( 6 种管
19、子种管子) (又称又称“MOSFET”) 耗尽型耗尽型 2.PMOS 增强型增强型 耗尽型耗尽型 2. JFET 1.N沟道沟道 2.P沟道沟道 d g B s d g B s d g B s d g B s d g s d g s P+ N P+。 d g s一、一、NJFET。 。1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) d g s d g P+ N N P+ s d g s VGG UGS P+ N P+。 栅极电压
20、的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) RDS= 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断。 。IG= 0RGS= UDS d g s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、NJFET1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析)表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件
21、 d g s VGG UGS P+ N P+。 。IG= 0RGS= UDS VDD Rd d g s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、NJFET1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) RDS= 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 漏源电压漏源电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预
22、夹断预夹断表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 ID d g s VGG UGS P+ N P+。 。IG= 0RGS= UDS VDD Rd d g s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、一、NJFET1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 栅极电压的控制作用栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0) 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) RDS= 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 漏源电压漏源
23、电压UDS对导电沟道的影响对导电沟道的影响UDS=0时时 UDS0时时 预夹断预夹断表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 ID d g s VGG UGS P+ N P+。 。IG= 0RGS= UDS VDD Rd 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) | UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C. d g s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、NJFET1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定
24、性分析)1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)表面场效应器件表面场效应器件 体内场效应器件体内场效应器件 ID(mA) 4 IDSS UDS= 10V 2 UGS(off) 4 -2 0 UGS (V) ID(mA) UDS=UGSUGS(off) 4 UGS = 0V 3 可变电阻区可变电阻区 恒流区恒流区 1V 2 2V 1 3V UGS(off) = 4V 0 4 10 截止区截止区 20 UDS(V) d g s3. 伏安特性曲线伏安特性曲线(定量分析)一、一、NJFET1. 结构结构2. 工作机理工作机理(定性分析) 输出特性曲线输出特性曲线 ID = f(UDS) |
25、 UGS=C. 转移特性曲线转移特性曲线 ID = f(UGS) | UDS=C.单位单位 mS d g s一、主要参数一、主要参数开启电压开启电压UGS(th)(或或UT) 夹断电压夹断电压UGS(off) (或或UP) 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS | UGS= 0V 时时 输入输入电阻电阻RGS = 低频跨导低频跨导 gm = ID /UGS 二、场效应的主要特点二、场效应的主要特点输入电阻输入电阻RGS = 保护措施保护措施 电压控制电压控制型放大器件型放大器件(“VCCS”) 单极型电子器件单极型电子器件 d g B s R d g B s1.3.3 场效应管的主要参数和特点场效
26、应管的主要参数和特点1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”) 直流参数直流参数 交流参数交流参数 极限参数极限参数例例: 共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS . VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路输出回路 + - ui 1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅
27、场效应管(“IGFET”)1.3.3 场效应管的主要参数和特点场效应管的主要参数和特点1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)参考参考 P58-60例例:共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS . VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路令 UGS（th）=3V 输出回路 + - ui 1.静态工作点静态工作点( ui = 0V时时)输入静态点输入静态点: iI = iGS = IGSQ = 0 mA uI = uGS = UGSQ = 4.5V 输出静态点输出静态点: iO = iD
28、 = IDQ = ？ uO = uDS = UDSQ = ？利用利用: iD = f(uDS) | uGS = 4.5V uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd 1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)1.静态工作点静态工作点( ui = 0V时时)输入静态点输入静态点: iI = iGS = IGSQ = 0 mA uI = uGS = UGSQ = 4.5V 输出静态点输出静态点: iO = iD = IDQ = ？ uO = uDS = UDSQ = ？利用利用: iD = f(uDS) | uGS = 4.5V uO
29、= uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 1.静态工作点静态工作点( ui = 0V时时)输入静态点输入静态点: iI = iGS = IGSQ = 0 mA uI = uGS = UGSQ = 4.5V 输出静态点输出静态点: iO = iD = IDQ = ？ uO = uDS = UDSQ = ？利用利用:
30、 iD = f(uDS) | uGS = 4.5V uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 故故 IDQ = 0.9 mA UDSQ = 8.2V 输出回路直流负载线输出回路直流负载线例例:共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS . VGG 4.5V d g siD iO uO= uD
31、S uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路令 UGS（th）=3V 输出回路 + - ui 1.静态工作点静态工作点( ui = 0V时时)输入静态点输入静态点: iI = iGS = IGSQ = 0 mA uI = uGS = UGSQ = 4.5V 输出静态点输出静态点: iO = iD = IDQ = ？ uO = uDS = UDSQ = ？利用利用: iD = f(uDS) | uGS = 4.5V uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd 1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)故故 IDQ
32、 = 0.9 mA UDSQ = 8.2V 例例:共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS . VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路令 UGS（th）=3V 输出回路 + - ui 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5sin t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 输出工作点输出工作点: iO = iD = IDQ id = 0.9 id =？(mA) uO = uDS = U
33、DSQ uds = 8.2 uds =？(V)利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd 1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)故故 IDQ = 0.9 mA UDSQ = 8.2V iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5s
34、in t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 输出工作点输出工作点: iO = iD = IDQ id = 0.9 id =？(mA) uO = uDS = UDSQ uds = 8.2 uds =？(V)利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V
35、 UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5sin t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 输出工作点输出工作点: iO = iD = IDQ id = 0.9 id =？(mA) uO = uDS = UDSQ uds = 8.2 uds =？(V)利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /R
36、d VDD /Rd uGS = uI (V) 12V iD (mA) t t t 1.2 mA 0.6 mA 2.20.30.5 iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5sin t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 输出工作点输出工作点:
37、 iO = iD = IDQ id = 0.9 id = 0.9 0.3sin t (mA) uO = uDS = UDSQ uds = 8.2 uds = 8.2 2.2sin t (V)利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd uGS = uI (V) 12V iD (mA) t t t 1.2 mA 0.6 mA 2.20.30.5 iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th)
38、 = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5sin t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 输出工作点输出工作点: iO = iD = IDQ id = 0.9 id =？(mA) uO = uDS = UDSQ uds = 8.2 uds =？(V)利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /R
39、d uGS = uI (V) 12V iD (mA) t t t 1.2 mA 0.6 mA 2.20.3 iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A uDS (V) UDSQ VDD 2.动态分析动态分析( 令令 ui = 0.5sin t (V) 时时)输入工作点输入工作点: iI = iGS = 0 mA uI = uGS = UGSQ ui = 4.5 0.5sin t (V) 利用利用: iD = f(uDS) | uG
40、S = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd uGS = uI (V) 12V iD (mA) t t t 1.2 mA 0.6 mA 2.20.3 ui = 5sin t (V) 时时 大信号大信号 非线性失真非线性失真 截止区截止区:缩顶缩顶, 可变电阻区可变电阻区:削顶削顶 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Q中点中点 iD (mA) 12V 9.5V VDD /Rd = 2 mA B 6V 5V IDQ = 0.9mA Q 4.5V = UGSQ 4V UGS(th) = 3V 0.2 6.0 8.2 10.4 15V A
41、uDS (V) UDSQ VDD 3.电子开关电子开关 iI = iGS = 0 mA uI = uGS = 方方波波 时时利用利用: iD = f(uDS) | uGS = uI uO = uDS = VDD iD Rd 即即 iD = uDS /Rd VDD /Rd uGS = uI (V) 12V iD (mA) t t t 1.2 mA 0.6 mA 2.20.3反相反相器器 电子开关电子开关 d g s VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路输出回路 + - ui 12V 0V 15V 0.2V d g
42、s1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)例例: 共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS .1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)1.3.3 场效应管的主要参数和特点场效应管的主要参数和特点1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)参考参考 P58-60反相反相器器 电子开关电子开关 VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路输出回路 + - ui 12V 0V d g s1.3 场效应晶体三极管
43、场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)例例: 共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS .1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)1.3.3 场效应管的主要参数和特点场效应管的主要参数和特点1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)参考参考 P58-60157.5dsg反相反相器器 电子开关电子开关例例: 共源极放大电路共源极放大电路. 分析分析 iD , uDS . VGG 4.5V d g siD iO uO= uDS uI= uGS iI VDD 15V Rd 7.5k 输入回路输出回路 + - ui 1.3.4 NMOS应用应用( “图解法图解法”分析分析)1.3 场效应晶体三极管场效应晶体三极管(“FET”) 1.3.1 绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管(“IGFET”)1.3.3 场效应管的主要参数和特点场效应管的主要参数和特点1.3.2 结型场效应管结型场效应管(“JFET”)参考参考 P58-60
