第三章场效应管放大电路 3.1结型场效应管 3.2绝缘栅场效应管 3.3场效应管的主要参数 3.4场效应管的特点 3.5场效应管放大电路
第三章 场效应管放大电路 3.1 结型场效应管 3.2 绝缘栅场效应管 3.3 场效应管的主要参数 3.4 场效应管的特点 3.5 场效应管放大电路
31结型场效应管 D漏极 D|漏极 栅极 N型沟道 栅极 D D 沟 道 S|源极 源极 a)N型沟道 (b)P型沟道 (c)N沟道 (d)P沟道 图3-1结型场效应管的结构示意图和符号
3.1 结型场效应管 D G S D G S (a) N型沟道 P ＋ P ＋ N 型 沟 道 源 极 栅 极 漏 极 D G S (b) P型沟道 N＋ N＋ P 型 沟 道 源 极 栅 极 漏 极 D G S (c) N沟 道 (d) P沟 道 图3-1 结型场效应管的结构示意图和符号
3.12工作原理 1.U对导电沟道的影响 b=0 =0 D D D P N型沟道 N型沟道 GS (a)Ugs=0 (6)Ugs<0 (C)UGs- 图32当UDs=0时U对导电沟道的影响示意
3.1.2 工作原理 N 型 沟 道 D G S (a) UGS＝ 0 P ＋ P ＋ I D ＝ 0 N 型 沟 道 D G S (b) UGS＜ 0 P ＋ P ＋ I D ＝ 0 UGS D G S (c) UGS＝ － UP P ＋ P ＋ I D ＝ 0 UGS 图 3-2 当UDS=0时UGS对导电沟道的影响示意 1. UGS对导电沟道的影响
2.D与UD、Us之间的关系 (sVl夹断 图3-3UD对导电沟道和l的影响
2. ID与UDS、UGS之间的关系 N D G S (a) UGS＜ 0, UDG＜ U| P | UDS I D UGS N D G S UDS UGS I D P P P P I S I S (b) UGS＜ 0 , UDG＜ U| P | 预夹断 D G S UDS UGS I D P P I S (c) UGS≤UP , UDG＞ U| P | 夹断 图 3-3 UDS对导电沟道和ID的影响
313特性曲线 l:输出特性曲线D=/(Uas)d 常◆ 图 本/mA 可变电阻区 恒流区(放大 击穿区 区) 65432 uGS=0V ups =uGS UF R大 沟道结型场效应管的输出特性 12 16 4 u/V 截止区 BUDS
3 . 1 . 3 特性曲线 1.输出特性曲线 ( ) D DS UGS I f U = = 常 i D / mA 654321 uDS 0 4 8 12 / V － 3 V － 2 V － 1V uGS＝ 0 V 16 20 24 RDS 小RDS 大 击穿区UP ＝ － 4 V 截止区 BUDSS 可变电阻区 恒流区(放大 区) uDS ＝ uGS － UP 图-- 3N4沟道结型场效应管的输出特性
根据工作情况,输出特性可划分为4个区域,即:可 变电阻区、恒流区、击穿区和截止区
根据工作情况, 输出特性可划分为4个区域, 即: 可 变电阻区、恒流区、击穿区和截止区
2.转移特性曲线 iD/ mA D= f(U GS/U DS 常◆ GS DSS 2 P 4 V 10 图3-5N沟道结型场效应管的转 移特性曲线
2. 转移特性曲线 ( ) D GS UDS I f U = = 常 i D / mA 6 5 4 3 2 1 uGS / V UDS ＞4V UP ＝－ 4 V － 4 － 3 － 2 － 1 0 I DSS 图3- 5 N沟道结型场效应管的转 移特性曲线 2 1 GS D DSS P U I I U 骣ç ÷ = - ç ÷ ç ÷ ç桫 ÷
AiD/mA AiD/mA 66 55 44 2 0u/V0U48 12 /V 图3-6由输出特性画转移特性
i D / mA i D / mA 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 uGS / V uDS 0 U / V DS 4 8 UDS 12 － 4 V － 3 V － 2 V － 1 V U 4 GS＝ 0 3 2 1 UDS＝UDS 4′ 3′ UDS＝UDS 2′ 1′ UP － 4 － 3 － 2 － 1 0 2 1 1 2 图 3-6 由输出特性画转移特性
3.2绝缘栅场效应管 3.2.1N沟道增强型MOS场效应管 1.结构 铝 2//Z P型衬底 图3-7N沟道增强型MOS场效应管的结构示意
3.2 绝缘栅场效应管 3.2.1 N沟道增强型MOS场效应管 1. 结构 N＋ N＋ P 型衬底 S G D SiO2 铝 B 图 3-7 N沟道增强型MOS场效应管的结构示意
2.工作原理 G N+三三N N型沟道 P型衬底 B 图3-8Ucs>U时形成导电沟道
2. 工作原理 N＋ N＋ P 型衬底 S G D UGS B UDS N 型沟道 图3-8 UGS＞UT时形成导电沟道