晶体管及其小信号放大 场效应管放大电路
1 晶体管及其小信号放大 －场效应管放大电路
场效应晶体管(FET) 电压控制器件 次多子导电 々输入阻抗髙噪声低,热稳定好抗辐射,工 艺简单便于集成,应用广泛
2 场效应晶体管(FET) 电压控制器件 多子导电 输入阻抗高,噪声低,热稳定好,抗辐射,工 艺简单,便于集成,…应用广泛
§4场效应品体管及场效应管放大电路 §4.1场效应晶体(FET) N沟道 JFET (耗尽型) 结型 P沟道 FET N沟道 场效应管 增强型 IGFET P沟道 绝缘栅型(耗尽型 N沟道 P沟道
3 §4 场效应晶体管及场效应管放大电路 §4.1 场效应晶体管(FET) N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 IGFET 绝缘栅型
§41.1结型场效应管 一、结构 耗尽层 D漏极 栅极 N沟道 s源极 D 利用PN结反向电压对耗尽层宽度的控制来8 改变导电沟道的宽度,从而控制通过的电流 S
4 一、结构 § 4.1.1 结型场效应管 栅极 漏极 源极 N沟道 利用PN结反向电压对耗尽层宽度的控制来 改变导电沟道的宽度,从而控制通过的电流
二、群原理(以N沟道为例) D受Us和UDs的控制 正常工作:Us0V PN结反偏,|Uos越 大则耗尽层越宽, D 导电沟道越窄,电 阻越大。 U DS 初始就有沟道, G 是耗尽型。 GS 5
5 UGS 二、工作原理（以N沟道为例） 正常工作:UGS0V PN结反偏，|UGS|越 大则耗尽层越宽， 导电沟道越窄，电 阻越大。 ID 初始就有沟道， 是耗尽型。 ID受UGS和UDS的控制
UD>0但较小 LD随U的增加 而线性上升。 D (Uos固定) U DS G GS
6 UGS UDS>0但较小: ID ID随UDS的增加 而线性上升。 (UGS固定)
负到一定值时耗尽 区碰到一起,D间被夹 断,这时,即使U≠ D 0v,漏极电流=0A。 G 夹断电压 GS(off) GS S
7 N G S D UGS P P UGS负到一定值时,耗尽 区碰到一起，DS间被夹 断，这时，即使UDS 0V，漏极电流ID=0A。 ID 夹断电压 UGS(off )
Us>U6m,但U增加预夹断 到Uos GS(offy GD=UGS-Ups=UGSto) 靠近漏极的沟道夹断 U增大则被夹断区G DS 向下延伸。此时, 电流D由未被夹断 GS 区域中的载流子形 成,基本不随的 增加而增加,呈恒 S 流特性。ID=Dss 8
8 UGS> , 但 UDS增加 到 UGS - , 即 UGD= UGS – UDS = 靠近漏极的沟道夹断 . UGS (off ) 预夹断 UGS (off ) UGS (off ) UDS增大则被夹断区 向下延伸。此时， 电流 ID由未被夹断 区域中的载流子形 成，基本不随 UDS 的 增加而增加，呈恒 流特性。 ID= IDSS ID
B三、特性曲线和电流方程 1.输出特性 ∫( DS川vos= const 2转移特性 f∫( GS/VDS=const Dss( GS 2 GS(off) <v<0 GS(off) 个D/mA A 可变电阻区 击穿区 Gd P GS(of GS =0 DSS 恒流区(饱和区) 4812162024 夹断区
9 三、特性曲线和电流方程 D DS GS const. ( ) = v = i f v 2. 转移特性 D G S DS const. ( ) = v = i f v (1 ) ( 0) GS(off) GS 2 GS(off) GS D = DSS − V v V v i I 1. 输出特性 夹断区 UGS(off ) （饱和区） UGD = UGS(off )
结型场效应管的缺点 1.栅源极间的电阻虽然可达10以上,但在 某些场合仍嫌不够高 2在高温下,PN结的反向电流增大,栅源 极间的电阻会显著下降。 3.栅源极间的PN结加正向电压时,将出现 较大的栅极电流 绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题
10 结型场效应管的缺点： 1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在 某些场合仍嫌不够高。 3. 栅源极间的PN结加正向电压时，将出现 较大的栅极电流。 绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。 2. 在高温下，PN结的反向电流增大，栅源 极间的电阻会显著下降