文档介绍：第5章
场效应管放大电路
1
场效应管的分类;
金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)的结构、工作原理、输出特性曲线和转移特性曲线,以及各参数;
场效应管放大电路的结构及分析方法;
场效应管的特点(主要与BJT相比较而言)
本章主要内容
2
第5章场效应管放大电路
场效应管【FET——Field Effect Transistor】
双极型三极管
场效应管
BJT
FET
电流控制的元件(iB→iC)
电压控制的元件(vGS→iD)
两种载流子(电子和空穴)同时参与导电——故称双极型三极管
只有一种载流子(电子或空穴)参与导电——故也称单极型三极管
对照两种形式的三极管:
3
功耗低
集成度高(单位面积上容纳的门电路数量远大于双极型三极管)
输入阻抗大(107~1012)
热稳定性好(与环境温度关系不大)
抗干扰能力强
缺点:速度低。
FET的特点:
体积小,重量轻,价格低,寿命长;
4
FET的分类:
根据结构不同,可分为:
结型场效应管(JFET——Junction type Field Effect Transistor)
金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET——Metal Oxide-Semiconductor type Field Effect Transistor)
N沟道
P沟道
P沟道
N沟道
N沟道
P沟道
增强型
耗尽型
5
金属-氧化物-半导体场效应管
MOSFET
P沟道
N沟道
N沟道
P沟道
增强型
耗尽型
分类:
所谓“增强型”:指vGS=0时,没有导电沟道,即iD=0,而必须依靠栅源电压vGS的作用,才形成感生沟道的FET,称为增强型FET。
所谓“耗尽型”:指vGS=0时,也会存在导电沟道,iD≠0的FET,称为耗尽型FET。
6
符号:
结构
SiO2
绝缘层
铝电极
半导体
7
工作原理
①栅源电压vGS的控制作用
当vGS=0V时:
N+
P
N+
s
d
B
任意
极性
s
d
B
iD=0
8
当vGS>0V时→认为金属极板(铝)与P型衬底间构成一个平板电容
现假设vDS=0V,在s、g间加一电压vGS>0V
+
-
→形成由栅极指向P型衬底的纵向电场
→将靠近栅极下方的空穴向下排斥
→形成耗尽层。
9
现假设vDS=0V,在s、g间加一电压vGS>0V
当vGS增大时→耗尽层增宽,并且该大电场会
把衬底的自由电子吸引到耗尽层与绝缘层之间,形成一N型薄层,构成漏-源之间的导电沟道,称为反型层(也称感生沟道)。
vGS↑→反型层越厚
→沟道电阻↓→两个N+区被感生沟道连在一起
∵ vDS=0 ∴iD≡0
10