《场效应放大电路》PPT课件.ppt

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1、Sect、结型场效应管、结型场效应管、绝缘栅场效应管、绝缘栅场效应管、绝缘栅场效应管、绝缘栅场效应管MOSMOSMOSMOS3.3 3.3 场效应管的主要参数场效应管的主要参数3.4 3.4 场效应管放大电路场效应管放大电路场效应管场效应管FET与三极管与三极管BJT的区别的区别Sect1.BJT:是是 电流控制元件电流控制元件；FET:是是电压控制元件电压控制元件。2.BJT 参与导电的是参与导电的是电子电子空穴空穴，因此称其为双极型器件；，因此称其为双极型器件；FET 是电压控制元件，参与导电的只有是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子一种载流子，称为单级型器件。，称为单级型器件。3.B

2、JT 输入电阻较低输入电阻较低，一般，一般102104；FET 输入电阻高输入电阻高，可达，可达1091014 场效应管的分类场效应管的分类结型场效应管结型场效应管JFETMOS型场效应管型场效应管MOSFET 双极型三极管双极型三极管 场效应三极管场效应三极管噪声噪声 较大较大 较小较小温度特性温度特性 受温度影响较大受温度影响较大 较小，可有零温度系数点较小，可有零温度系数点输入电阻输入电阻 几十到几千欧姆几十到几千欧姆 几兆欧姆以上几兆欧姆以上静电影响静电影响 不受静电影响不受静电影响 易受静电影响易受静电影响集成工艺集成工艺 不易大规模集成不易大规模集成 适宜大规模和超大规模集成适宜大

3、规模和超大规模集成N基底基底：N型半导体型半导体PP两边是两边是P区区G(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极一、结构一、结构导电沟道导电沟道NPPG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极N沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGSPNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS二、工作原理（以二、工作原理（以P沟道为例）沟道为例）UDS=0V时时PGSDUDSUGSNNNNIDPN结反偏，结反偏，UGS越大则耗尽区越越大则耗尽区越宽，导电沟道越宽，导电沟道越窄。窄。PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V时时NNUGS越大耗尽区越宽，越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻

4、越大。沟道越窄，电阻越大。但当但当UGS较小时，耗尽较小时，耗尽区宽度有限，存在导区宽度有限，存在导电沟道。电沟道。DS间相当于间相当于线性电阻。线性电阻。PGSDUDSUGSNNUDS=0时时UGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压VP）,耗耗尽区碰到一起，尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即间被夹断，这时，即使使UDS 0V，漏极电漏极电流流ID=0A。IDPGSDUDSUGSUGS0、UGDVP时时耗尽区的形状耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN结反压越大结反压越大IDPGSDUDSUGSUGSVp且且UDS较大时较大时UGDVP时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是

5、电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。IDGSDUDSUGSUGSVp UGD=VP时时NN漏端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为予夹断。予夹断。UDS增大则被夹断增大则被夹断区向下延伸。区向下延伸。IDGSDUDSUGSUGS 0 时，时，P P型衬底中的电子受到电场力的吸型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；N型导电沟道型导电沟道在漏极电源的作用在漏极电源的作用在漏极电源的作用在漏极电源的作用下将产生漏极电流下将产生漏极电流下将产生漏极电流下将产生漏极电流I ID D，管子导通。，管子导

6、通。，管子导通。，管子导通。当当当当U UGS GS U UGSGS（thth）时，时，时，时，将将将将出现出现出现出现N N型导电沟型导电沟型导电沟型导电沟道，将道，将道，将道，将D-SD-S连接起连接起连接起连接起来。来。来。来。U UGSGS愈高，导愈高，导愈高，导愈高，导电沟道愈宽。电沟道愈宽。电沟道愈宽。电沟道愈宽。(2)N(2)N沟道增强型管的沟道增强型管的沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理工作原理工作原理EGP型硅衬底型硅衬底N+N+GSD+UGSED+N型导电沟道型导电沟道当当UGS UGS(th(th）后，场效后，场效应管才形成导电沟道，应管才形成导电沟道，开始导通

7、，开始导通，若漏若漏源之源之间加上一定的电压间加上一定的电压UDS，则有漏极电流则有漏极电流ID产生。产生。在一定的在一定的UDS下下漏极电流漏极电流ID的大小与栅源电压的大小与栅源电压UGS有关。所以，场效应管有关。所以，场效应管是一种电压控制电流的是一种电压控制电流的器件。器件。在一定的漏在一定的漏源电压源电压UDS下，使管子由不导通变下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(thth）。(2)N(2)N沟道增强型管的沟道增强型管的沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理工作原理工作原理 N N沟道增强型沟道增强型MOSFETMOSFE

8、T的工作原理的工作原理(1)栅源电压UGS的控制作用 先令漏源电压UDS=0，加入栅源电压UGS以后并不断增加。UGS带给栅极正电荷，会将正对SiO2层的表面下的衬底中的空穴推走，从而形成一层负离子层，即耗尽层，用绿色的区域表示。同时会在栅极下的表层感生一定的电子电荷，若电子数量较多，从而在漏源之间可形成导电沟道。沟道中的电子和P型衬底的多子导电性质相反，称为反型层。此时若加上UDS，就会有漏极电流ID产生。反型层 显然改变显然改变UGS就就会改变沟道，从而会改变沟道，从而影响影响ID，这说明，这说明UGS对对ID的控制作用。的控制作用。当UGS较小时，不能形成有效的沟道，尽管加有UDS，也不

9、能形成ID。当增加UGS，使ID刚刚出现时，对应的UGS称为开启电压，用UGS(th)或UT表示。(2).漏源电压UDS的控制作用 设UGSUGS(th)，增加UDS，此时沟道的变化如下。显然漏源电压会对沟道产生影响，因为源极和衬底相连接，所以加入UDS后，UDS将沿漏到源逐渐降落在沟道内，漏极和衬底之间反偏最大，PN结的宽度最大。所以加入UDS后，在漏源之间会形成一个倾斜的PN结区，从而影响沟道的导电性。当UDS进一步增加时，ID会不断增加,同时，漏端的耗尽层上移，会在漏端出现夹断，这种状态称为预夹断。预夹断 当UDS进一步增加时，漏端的耗尽层向源极伸展，此时ID基本不再增加，增加的UDS基

10、本上降落在夹断区。沟道沟道增强型增强型MOSMOS特性曲线特性曲线 U UDSDS一定时，一定时，U UGSGS对漏极电流对漏极电流I ID D的控制的控制 关系曲线关系曲线 I ID D=f f(U UGSGS)U UDSDS=C=C 1).1).转移特性曲线转移特性曲线UDSUGS-UTUGS(V)ID(mA)UT在恒流区，ID与UGS的关系为IDK(UGS-UT)2沟道较短时，应考虑UDS对沟道长度的调节作用：IDK(UGS-UT)2（1+UDS)K导电因子（导电因子（mA/V2)沟道调制长度系数沟道调制长度系数 n沟道内电子的表面迁移率沟道内电子的表面迁移率COX单位面积栅氧化层电容单

11、位面积栅氧化层电容W沟道宽度沟道宽度L沟道长度沟道长度Sn沟道长宽比沟道长宽比K本征导电因子本征导电因子Sect(3)(3)特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线有导电沟道有导电沟道转移特性曲线转移特性曲线转移特性曲线转移特性曲线无导电无导电沟道沟道开启电压开启电压开启电压开启电压U UGSGS(th(th(th(th）UDSUGS/ID/mAUDS/Vo oUGS=1VUGS=2VUGS=3VUGS=4V 漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线漏极特性曲线恒流区恒流区恒流区恒流区可变电阻区可变电阻区可变电阻区可变电阻区截止区截止区截止区截止区2).2).输出特性曲线输出特性曲线2.恒流区恒流区：UG

12、S一定，一定，ID基本不随基本不随UDS变化而变变化而变3.击穿区击穿区：UDS 增加到某一值时，增加到某一值时，ID开始剧增而出开始剧增而出现击穿。现击穿。ID开始剧增时开始剧增时UDS称为漏源击穿称为漏源击穿电压。电压。UGS=6VUGS=4VUGS=5VUGS=3VUGS=UT=3VUGS(V)ID(mA)SectU UGSGS一定时，一定时，I ID D与与U UDSDS的变化曲线，是一族曲线的变化曲线，是一族曲线 I ID D=f f(U UDSDS)U UGSGS=C =C 1.可变电阻区：可变电阻区：近线性近线性 ID 2K(UGS-UT)UDS可变电阻区可变电阻区:当UGS变化

13、时，RON将随之变化恒阻区恒阻区:当UGS一定时，RON近似为一常数N型衬底型衬底P+P+GSD符号：符号：结构结构(4)(4)P P P P沟道增强型沟道增强型沟道增强型沟道增强型 SiO2绝缘层绝缘层加电压才形成加电压才形成 P型导电沟道型导电沟道 增强型场效应管只有当增强型场效应管只有当U UGSGS U UGSGS(th(th(th(th）时才形成导时才形成导电沟道。电沟道。2.2.耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管GSD符号：符号：如果如果如果如果MOSMOS管在制造时导电沟道就已形成，称为管在制造时导电沟道就已形成，称为管在制造时导电沟

14、道就已形成，称为管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。耗尽型场效应管。耗尽型场效应管。耗尽型场效应管。(1)N(1)N沟道耗尽型管沟道耗尽型管沟道耗尽型管沟道耗尽型管SiO2绝缘层中绝缘层中掺有正离子掺有正离子予埋了予埋了N型型 导电沟道导电沟道2.2.耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管 由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS=0时，时，若漏若漏源之间加上一定的电压源之间加上一定的电压UDS，也，也会有漏极电流会有漏极电流 ID 产生。产生。当当当当U UGS GS 0 0时，使导电沟道变宽

15、，时，使导电沟道变宽，时，使导电沟道变宽，时，使导电沟道变宽，I ID D 增大；增大；增大；增大；当当当当U UGS GS 0 0时，使导电沟道变窄，时，使导电沟道变窄，时，使导电沟道变窄，时，使导电沟道变窄，I ID D 减小；减小；减小；减小；U UGSGS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，I ID D就愈小。就愈小。就愈小。就愈小。当当UGS达到一定达到一定负值时，负值时，N型导电沟道消失，型导电沟道消失，ID=0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。称为场效应管处于夹断状态（即截止）。这时的这时的UGS称为夹断电压，用称为夹断电压，用UG

16、S(off(off）表示。表示。这这这这时的时的时的时的漏极电流漏极电流漏极电流漏极电流用用用用 I IDSSDSS表表表表示，称为示，称为示，称为示，称为饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流饱和漏极电流。(2)(2)耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型N N沟道沟道沟道沟道MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线管的特性曲线管的特性曲线夹断电压夹断电压 耗尽型的耗尽型的MOS管管UGS=0时就有导电沟道，加反向时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。电压到一定值时才能夹断。UGS(off)转移特性曲线转移特性曲线0ID/mA UGS/V-1-2-34812161 2U UDSDS=常数常数常数常数U

17、DSUGS=0UGS0漏极特性曲线漏极特性曲线0ID/mA16 201248121648IDSS2.2.耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管(3)P(3)P 沟道耗尽型管沟道耗尽型管沟道耗尽型管沟道耗尽型管符号：符号：GSD予埋了予埋了P P型型 导电沟道导电沟道SiO2绝缘层中绝缘层中掺有负离子掺有负离子耗尽型耗尽型耗尽型耗尽型GSDGSD增强型增强型增强型增强型N沟道沟道P P沟道沟道沟道沟道GSDGSDN N沟道沟道沟道沟道P沟道沟道GG、S S之间加一定之间加一定之间加一定之间加一定电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道电压才

18、形成导电沟道在制造时就具有在制造时就具有在制造时就具有在制造时就具有原始原始原始原始导电沟道导电沟道导电沟道导电沟道3.2.2 N3.2.2 N沟道沟道耗尽型耗尽型MOSMOS场效应管场效应管+耗尽型耗尽型MOS管存在管存在原始导电沟道原始导电沟道Sect1.1.工作原理工作原理当UGS=0时，UDS加正向电压，产生漏极电流ID,此时的漏极电流称为漏极饱和电流 IDSS当UGS0时，将使ID进一步增加。当UGS0时，UGS的减小漏极电流逐渐减小。直至ID=0。对应ID=0的UGS称为夹断电压 UP退出退出2.2.特性曲线特性曲线转移特性曲线转移特性曲线UGS(V)ID(mA)UP在恒流区在恒流

19、区IDK(UGS-UP)2沟道较短时沟道较短时IDK(UGS-UT)2（1+UDS)ID IDSS(1-UGS/UP)2常用关系式：常用关系式：Sect输出特性曲线输出特性曲线ID(mA)N N沟道沟道耗尽型耗尽型MOSMOS管可工作在管可工作在 U UGSGS 0 0或或U UGSGS0 0 N N沟道沟道增强型增强型MOSMOS管只能工作在管只能工作在 U UGSGS00各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型Sect绝缘栅场效应管 N沟道耗尽型P 沟道耗尽型Sect各类场效应三极管的特性曲线各类场效应三极管的特性曲线3.3 3

20、.3 场效应管的主要参数场效应管的主要参数Sect1.开启电压开启电压UT MOS增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值,场效应管不能导通。场效应管不能导通。2.夹断电压夹断电压UP 夹断电压是耗尽型夹断电压是耗尽型FET的参数，当的参数，当UGS=UP 时时,漏极电流为零。漏极电流为零。3.饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应三极管当耗尽型场效应三极管当UGS=0时所对应的漏极电流。时所对应的漏极电流。4.直流输入电阻直流输入电阻RGS栅源间所加的恒定电压栅源间所加的恒定电压UGS与流过栅极电流与流过栅极电流IGS之比之比结型场效应

21、管，反偏时结型场效应管，反偏时RGS约大于约大于107，绝缘栅场效应管，绝缘栅场效应管RGS约是约是10910155.漏源击穿电压漏源击穿电压BUDS 使使ID开始剧增时的开始剧增时的UDS。6.栅源击穿电压栅源击穿电压BUGSJFET：反向饱和电流剧增时的栅源电压：反向饱和电流剧增时的栅源电压 MOS：使：使SiO2绝缘层击穿的电压绝缘层击穿的电压7.低频跨导低频跨导gm 低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用3.3.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)开启电压开启电压开启电压开启电压 U UGS(th)G

22、S(th)：是增强型是增强型是增强型是增强型MOSMOS管的参数管的参数管的参数管的参数(2)(2)夹断电压夹断电压夹断电压夹断电压 U UGS(off)GS(off)：(3)(3)饱和漏电流饱和漏电流饱和漏电流饱和漏电流 I IDSSDSS：是结型和耗尽型是结型和耗尽型是结型和耗尽型是结型和耗尽型MOSMOS管的参数管的参数管的参数管的参数(4)(4)低频跨导低频跨导低频跨导低频跨导 g gmm：表示栅源电压对漏极电流表示栅源电压对漏极电流表示栅源电压对漏极电流表示栅源电压对漏极电流 的控制能力的控制能力的控制能力的控制能力极限参数：极限参数：极限参数：极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿

23、电压。最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较 电流控制电流控制电流控制电流控制 电压控制电压控制电压控制电压控制 控制方式控制方式控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载电子和空穴两种载电子和空穴两种载流子同时参与导电流子同时参与导电流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种电子或空穴中一种电子或空穴中一种载流子参与导电载流子参与导电载流子参与导电载流子参与导电类类类类 型型型型 NPNNPN和和和和PNP NPNP N沟道和沟道和沟

24、道和沟道和P P沟道沟道沟道沟道放大参数放大参数放大参数放大参数 r rcece很高很高很高很高 r rdsds很高很高很高很高 输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻较低较低较低较低较高较高较高较高 双极型三极管双极型三极管双极型三极管双极型三极管 单极型场效应管单极型场效应管单极型场效应管单极型场效应管热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性 差差差差 好好好好制造工艺制造工艺制造工艺制造工艺 较复杂较复杂较复杂较复杂 简单，成本低简单，成本低简单，成本低简单，成本低对应电极对应电极 BEC GSD耗尽型耗尽型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线IDmAVUDSUGS

25、 实验线路实验线路(共源极接法共源极接法)GSD输出特性曲线输出特性曲线UGS=0VU DS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V夹断电压夹断电压UP=-2V固定一个固定一个U DS，画出，画出ID和和UGS的关系曲线，称为转移特性的关系曲线，称为转移特性曲线曲线耗尽型耗尽型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSUP夹断电压夹断电压跨导跨导gmUGS=0VU DS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V=ID/UGS=（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V UGS

26、 ID场效应管放大电路场效应管放大电路1 电路的组成原则及分析方法电路的组成原则及分析方法(1).静态：适当的静态工作点，使场效应管工静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区作在恒流区 (2).动态动态:能为交流信号提供通路能为交流信号提供通路组成原则组成原则静态分析：静态分析：估算法、图解法。估算法、图解法。动态分析：动态分析：微变等效电路法。微变等效电路法。分析方法分析方法N沟道耗尽型绝缘栅场效应管沟道耗尽型绝缘栅场效应管 符号及特性曲线符号及特性曲线GSDIDUDSUGSGSDUGS=0VU DS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2VQ

27、跨导跨导gm=ID/UGS ID=gm UGSid=gmugsID=gm UGS2 场效应管的微变等效电路场效应管的微变等效电路GSDSGDrDSidrDS=UDS/ID 很大，可忽略。很大，可忽略。场效应管的微变等效电路场效应管的微变等效电路压控电流源压控电流源SGDid场效应管放大电路场效应管放大电路 场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点，常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放常用于多级放大电路的输入级以及要求噪

28、声低的放常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放大电路。大电路。大电路。大电路。场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、集电极、基极。管的发射极、集电极、基极。管的发射极、集电极、基极。管的发射极、集电极、基极。场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构型晶体管的共发射极放大电路和射极

29、输出器在结构型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。上也相类似。上也相类似。上也相类似。场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样，包括静态分析和动态分析。路一样，包括静态分析和动态分析。路一样，包括静态分析和动态分析。路一样，包括静态分析和动态分析。1.1.1.1.自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路自给偏压式偏置电路 场效应管放大电路场效应管放大电路 栅源电压栅源电压栅源电压栅源电压

30、U UGSGS是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，是由场效应管自身的电流提供的，故称自给偏压。故称自给偏压。故称自给偏压。故称自给偏压。U UGSGS =R=RS SI IS S =R=RS SI ID D+U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RD DR RGG+T T+_ _ _ _+_ _ _ _u ui iu uo oI IS S +_ _ _ _U UGSGST T为为为为N N沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管沟道耗尽型场效应管 增强型增强型增强型增强型MOSMOS管因管因管因管

31、因U UGSGS=0=0时，时，时，时，I ID D 0 0，故不能采用故不能采用故不能采用故不能采用自给偏压式电路。自给偏压式电路。自给偏压式电路。自给偏压式电路。+U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R RD DR RGG+T T+_ _ _ _+_ _ _ _u ui iu uo oI IS S +_ _ _ _U UGSGS静态分析可以用估算法或图解法静态分析可以用估算法或图解法静态分析可以用估算法或图解法静态分析可以用估算法或图解法(略略略略)估算法：估算法：估算法：估算法：U UGSGS =R=RS SI ID D将已知的将已知的将已知的将已知的U UG

32、S(off)GS(off)、I IDSSDSS代入上两式，解代入上两式，解代入上两式，解代入上两式，解出出出出U UGSGS、I ID D;由由由由 U UDSDS=U UDD DD IID D(R RD D+R RS S)解出解出解出解出U UDSDS列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式列出静态时的关系式 对增强型对增强型对增强型对增强型MOSMOS管构成的放大电路需用图解法来管构成的放大电路需用图解法来管构成的放大电路需用图解法来管构成的放大电路需用图解法来确定静态值。确定静态值。确定静态值。确定静态值。+U UDDDD R RS SC CS SC C2 2C C1 1R

33、 RD DR RGG+T T+_ _ _ _+_ _ _ _u ui iu uo oI IS S +_ _ _ _U UGSGS例：例：例：例：已知已知已知已知U UDDDD=20V=20V、R RD D=3k=3k 、R RS S=1k=1k 、R RGG=500k=500k 、U UGS(off)GS(off)=4V=4V、I IDSSDSS=8mA=8mA，确定静态工作点。确定静态工作点。确定静态工作点。确定静态工作点。解：解：解：解：用用用用估算法估算法估算法估算法U UGSGS =1 1 I ID DU UDSDS=20 20 2 2（3+1 3+1）=12 V=12 V列出关系式列

34、出关系式列出关系式列出关系式解出解出解出解出 U UGS1 GS1=2V2V、U UGS2 GS2=8V8V、I ID1D1=2mA=2mA、I ID2D2=8mA=8mA 因因因因U UGS2 GS2 UGS则：则：UG US而：而：IG=0+UDD+20VR1RDRGR2150K50K1M10KRS10KGDS所以：所以：=直流通道直流通道IDUDSIG4 动态分析动态分析微变等效电路微变等效电路+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KSGR2R1RGDRLRDUgsgmUgsUiUoIdSGDid 动态分析：动态分析：Ugs

35、UiUgsgmIdriroUoSGR2R1RGRL DRLRD=gm UiRL 电压放大倍数电压放大倍数负号表示输出输入反相负号表示输出输入反相电压放大倍数估算电压放大倍数估算R1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RD=10k RL=10k gm=3mA/VUDD=20V=-3（10/10）=-15RL=RD/RLro=RD =10K SGR2R1RGRL DRLRD输入电阻、输出电阻输入电阻、输出电阻=1.0375M R1=150k R2=50k RG=1M RD=10k RS=10k RL=10k gm=3mA/VUDD=20Vrirori=RG+R1/R25 源极输出器

36、源极输出器uo+UDD +20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10KR1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RL=10k gm=3mA/VUDD=20V静态工作点静态工作点:=US UGUDS=UDD-US=20-5=15Vuo+UDD +20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K微变等效电路：微变等效电路：微变等效电路：微变等效电路：riro ro gR2R1RGsdRLRSUi=Ugs+UoUo=Id(RS/RL)=gm Ugs RL求求rigR2R1RGsdRLRSriri=RG+R1/R2求求ro加压求流法

37、加压求流法ro ro=RS1+gm RSIogR2R1RGsRSri=RG+R1/R2uo+UDD +20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10KR1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RL=10k gm=3mA/VUDD=20VAu=gm RL1+gm RL=3 (10/10)/1+3 (10/10)=RS1+gm RSro=10/(1+3 10)=0.323 k 代入数值计算代入数值计算M 场效应管放大电路小结场效应管放大电路小结(1)场效应管放大器输入电阻很大。场效应管放大器输入电阻很大。(2)场效应管共源极放大器场效应管共源极放大器(漏极输出漏极输出)输入输入输出反相，电压放大倍数大于输出反相，电压放大倍数大于1；输出电阻；输出电阻=RD。(3)场效应管源极跟随器输入输出同相，电场效应管源极跟随器输入输出同相，电压放大倍数小于压放大倍数小于1且约等于且约等于1；输出电阻小。；输出电阻小。