毕业设计报告课件.ppt

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1、第三章 基本放大电路及其分析方法,第七节 场效应管(FET)及其放大电路 一、结型场效应管 二、绝缘栅场效应管 三、场效应管的主要参数与使用注意事项 四、各种场效应管特性的比较 五、场效应管放大电路,模拟电子技术基础,第七节 场效应管(FET)及其放大电路,概述：,控制原理：场效应管是利用输入电压产生的电场效应来控制输出电流的的半导体器件，故称电压控制型器件（ FET ）。,特点：场效应管具有输入电阻高（1071013以上）、噪声低、抗辐射能力强、热稳定性好、功耗小、体积小、制造简单、便于集成等优点，因而得到了迅速的发展，特别适于大规模集成电路。,分类：,一、结型场效应管,1结构和符号,也有三

2、个电极：漏极D、栅极G和源极S。,因为是对称结构，所以漏极D和源极S可以对调使用。,符号中的箭头方向可以区分是N沟道还是P沟道。,图3-32 结型场效应管（a）内部结构 （b）符号 （c）实物图,2工作原理,一、结型场效应管,以N沟道结型场效应管为例：,当输入电压UGS改变时，PN结的反向电压随之改变，两个PN结的耗尽层将改变，导致导电沟道的宽度改变，沟道的电阻大小随之改变，从而使电流ID发生改变。即，UGS起着控制沟道电阻、从而控制漏极电流ID大小的作用。,图3-33 结型场效应管工作原理（a）UGS=0 （b）UGS0 （c）沟道被夹断,一、结型场效应管,3特性曲线转移特性,当UGS=0时

3、，iD最大，称为饱和漏电流 IDSS ，随着uGS向负值方向逐渐变化，则管子沟道电阻加大，iD逐渐减小，当uGS到达夹断电压UP时，iD=0 ,管子截止。,图3-34 N沟道结型场效应管特性曲线（a）转移特性 （b）输出特性,一、结型场效应管,3特性曲线输出特性,输出特性可分为三个区：, 可变电阻区, 恒流区, 夹断区,二、绝缘栅场效应管,1符号和分类,MOS管除漏、源、栅三个电极外，还有一个衬底极B，其上箭头指向内为N沟道，称为NMOS场效应管。箭头指向外为P沟道，称为PMOS场应效管。,绝缘栅型场效应管，输入电阻可高达 1012以上。由于它具有金属（M）氧化物（O）半导体(S）的结构，故又

4、称它为MOS管。,二、绝缘栅场效应管,1符号和分类,增强型MOS管：,时不存在导电沟道，源极S至漏极D用虚线。,耗尽型MOS管：,时已存在导电沟道，源极S至漏极D用实线。,2结构和工作原理,二、绝缘栅场效应管,以N沟道增强型MOS场效应管为例，使用时，常将衬底极与源极相连。,2结构和工作原理,二、绝缘栅场效应管,耗尽型MOS场效应管与增强型MOS场效应管的工作原理相似。由于耗尽型MOS管在制造时已预置了导电沟道，故uGS取负值、正值和零均能正常工作。,二、绝缘栅场效应管,3特性曲线,(1) 转移特性曲线,(2) 输出特性曲线,图3-38 N沟道增强型MOS场效应管特性曲线,三、场效应管的主要参

5、数与使用注意事项,1场效应管的主要参数,（1）夹断电压,（2）开启电压,（3）饱和漏电流,（4）直流输入电阻,（5）漏极击穿电压,（6）最大耗散功率,（7）跨导,2场效应管使用注意事项,三、场效应管的主要参数与使用注意事项,（1）JFET的栅源电压必须反偏。但它的漏极与源极可互换使用。,（2）MOS管的输入电阻很高，应防止静电击穿。应用时不得让栅极“悬空”，贮存时应将场效应管的三个电极短路，焊接时电烙铁外壳应接地，或断开电烙铁电源利用其余热进行焊接，防止电烙铁的微小漏电损坏场效应管。,（3）MOS管中，有的产品将衬底引出（四脚）、用户可根据电路需要正确连接，此时源极和漏极可以互换使用。但有些产

6、品出厂时，已将衬底与源极连在一起，此时源极和漏极不可以互换使用。,四、各种场效应管特性的比较,五、场效应管放大电路,1场效应管放大电路的直流偏置,（1）自给栅偏压偏置,求静态工作点：,自偏压方式不能用于由增强型MOS管组成的放大电路。,场效应管放大电路也有共源、共漏和共栅三种基本组态。下面以共源极放大电路为例。,（2）分压式稳定偏置,五、场效应管放大电路,1场效应管放大电路的直流偏置,（2）分压式稳定偏置,五、场效应管放大电路,1场效应管放大电路的直流偏置,求静态工作点：,可以解出：,2共源场效应管放大电路动态分析,五、场效应管放大电路,（1）场效应管的微变等效,（2）场效应管放大电路的微变等效,2共源场效应管放大电路动态分析,五、场效应管放大电路,（3）动态性能分析, 电压放大倍数, 输入电阻,2共源场效应管放大电路动态分析,五、场效应管放大电路,（3）动态性能分析, 输出电阻,