文档介绍：模拟电子技术基础 Fundamentals of Analog Electronic
第五章场效应管及其放大电路
第五章场效应管及其放大电路
§ 场效应管
§ 场效应管基本放大电路
§ 场效应管
一、结型场效应管
二、绝缘栅型场效应管
三、场效应管的分类
一、结型场效应管(以N沟道为例)
场效应管有三个极:源极(s)、栅极(g)、漏极(d),对应于晶体管的e、b、c;有三个工作区域:截止区、恒流区、可变电阻区,对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。
符号
结构示意图
栅极
漏极
源极
导电沟道
单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作
1. 结构
2. 工作原理 (1)栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
沟道最宽
沟道变窄
沟道消失称为夹断
uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压?
UGS(off)
(2)漏-源电压对漏极电流的影响
uGS>UGS(off)且不变,VDD增大,iD增大。
预夹断
uGD=UGS(off)
VDD的增大,几乎全部用来克服沟道的电阻,iD几乎不变,进入恒流区,iD几乎仅仅决定于uGS。
场效应管工作在恒流区的条件是什么?
uGD>UGS(off)
uGD<UGS(off)
夹断电压
漏极饱和电流
3. 特性
场效应管工作在恒流区,因而uGS>UGS(off)且uGD<UGS(off)。
uDG>-UGS(off)
(1)转移特性
g-s电压
控制d-s的
等效电阻
(2)输出特性
预夹断轨迹,uGD=UGS(off)
可变电阻区
恒
流
区
iD几乎仅决定于uGS
击
穿
区
夹断区(截止区)
夹断电压
IDSS
ΔiD
不同型号的管子UGS(off)、IDSS将不同。
低频跨导:
二、绝缘栅型场效应管
uGS增大,反型层(导电沟道)将变厚变长。当反型层将两个N区相接时,形成导电沟道。
SiO2绝缘层
衬底
耗尽层
空穴
高掺杂
反型层
1. 增强型管
大到一定值才开启
增强型MOS管uDS对iD的影响
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么?
iD随uDS的增大而增大,可变电阻区
uGD=UGS(th),预夹断
iD几乎仅仅受控于uGS,恒流区
刚出现夹断
uGS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻