4场效应管放大电路 V41结型场效应管掌握场效应管的工作原理 注意与BJT的异同点 42砷化镓金属-半导体场效应管 43金属-氧化物-半导体场效应管 MOS管,简单介绍 √44场效应管放大电路比:与B放大电路 4.5各种放大器件电路性能比较 自学(归纳、比较)
4 场效应管放大电路 4.1 结型场效应管 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 4.4 场效应管放大电路 4.5 各种放大器件电路性能比较 *4.2 砷化镓金属-半导体场效应管 类比：与BJT放大电路 自学（归纳、比较） MOS管，简单介绍 掌握场效应管的工作原理 注意与BJT的异同点 √ √
4场效应管放大电路 引言 问题的引出 进一步提高R 但BJT的J正偏,r较小 2、分类J N沟迫(耗尽型) 结型P7沟道 FET 沟道 场效应管 增强型 MOSFET P沟道 绝绿栅型 耗尽型/沟道 沟道
2 引言 4 场效应管放大电路 1、问题的引出 2、分类 进一步提高Ri ， 但BJT的Je正偏，rbe较小 FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 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）
41结型场效应管 411JFET的结构和工作原理 结构 ●工作原理 412JFET的特性曲线及参数 ●输出特性 转移特性 主要参数
3 4.1 结型场效应管 • 结构 • 工作原理 • 输出特性 • 转移特性 • 主要参数 4.1.1 JFET的结构和工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数
漏极 D()JJFET的结构和工作原理 1结构 空间电荷区(耗尽层) N型导电沟道 结构特点 沟道电阻 长度、宽度、掺杂 反偏的P结 —一反偏电压控制耗尽层 D D 栅极G(g) G N沟道 P沟道 S 源极S(s)
4 4.1.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构 N型导电沟道 漏极D(d) 源极S(s) 沟道电阻 P —— 长度、宽度、掺杂 + P + 反偏的PN结 —— 反偏电压控制耗尽层 结构特点: 空间电荷区（耗尽层） 栅极G(g)
411JFET的结构和工作原理 2.工作原理④v对沟道的控制作用 ②V对沟道的影响 GS GS <0(反偏) Vs增加→耗尽层加厚→沟道变窄全夹断(夹断电压) →沟道电阻增大 耗尽层d
5 4.1.1 JFET的结构和工作原理 g d s P + N P + 耗尽层 g d s P + N P + g d s P + N P + 2. 工作原理 ① VGS对沟道的控制作用 ② VDS对沟道的影响 • VGS=0 • VGS＜0 (反偏) • VGS= VP |VGS |增加 →耗尽层加厚 →沟道变窄 →沟道电阻增大 全夹断（夹断电压）
耗尽层d JFET的结构和工作原理 ②Vs对沟道的影响 GD间PN结的反向电压增加,使靠近 VDs→b1漏极处的耗尽层加宽呈锲形分布 ·Vcm=Vp时,在紧靠漏极处出现预夹断。 ·VDs个→夹断区延长但lD基本不变
6 4.1.1 JFET的结构和工作原理 2. g 工作原理 ② VDS对沟道的影响 d s P + N P + 耗尽层 g d s P + N P + g d s P + N P + g d s P + N P + • VDS → ID GD间PN结的反向电压增加,使靠近 漏极处的耗尽层加宽,呈楔形分布。 • VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。 • VDS →夹断区延长,但ID基本不变
2.工作原理V、和V同时作用时 D ma =0V 0.5V D DS N G D +1 G
7 2. 工作原理 ③ VGS和VDS同时作用时
411JFET的结构和工作原理 综上分析可知 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的,因此 i≈0,输入电阻很高 JFET是电压控制电流器件,i愛vcs控制 预夹断前与vs呈近似线性关系; 预夹断后,i趋于饱和 ·沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电, 所以场效应管也称为单极型三极管。 #为什么JFET的输入电阻比BJT高得多?
8 综上分析可知 • 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 • JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制 • 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系； 预夹断后， iD趋于饱和。 # 为什么JFET的输入电阻比BJT高得多？ • JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因此 iG0，输入电阻很高。 4.1.1 JFET的结构和工作原理
4.12JFET的特性曲线及参数 1输出特性,=∫(vm)wrc 2转移特性6=/() GS DSS PSvs≤0 ID/mA ID/mA 可变电阻区 击穿区 恒流区 4812162024 #JFET有正常放大作用时,沟道处于什么状态?
9 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 # JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？ D DS GS const. ( ) = v = i f v 2. 转移特性 D G S DS const. ( ) = v = i f v (1 ) ( 0) P G S 2 P G S D = DSS − V v V v i I VP 1. 输出特性
4.12JFET的特性曲线及参数 3.主要参数 十@夹断电压v或so:漏极电流约为零时的V值 ②饱和漏极电流lss:Ves=0时对应的漏极电流。 ③直流输入电阻Rs:结型FET,反偏时Rc约大于107s2。 ⑨最大漏源电压 V(BR)DS;最大栅源电压vBRs ⑤最大漏极功耗PnN ⑥低频跨导gm:低频跨导反映了ν对i的控制作用。 gn可以在转移特性曲线上求得,单位是mS(毫西门子) 2, GS DSS g1 或8m P(当V≤vs≤0时) GS ⑦输出电阻 DS rd·"az,/ 10
10 4.1.2 JFET的特性曲线及参数 3. 主要参数 ① 夹断电压VP (或VGS(off))： ② 饱和漏极电流IDSS： 漏极电流约为零时的VGS值 。 VGS=0时对应的漏极电流。 ③ 直流输入电阻RGS：结型FET，反偏时RGS约大于107Ω。 ⑤ 最大漏极功耗PDM ④ 最大漏源电压V(BR)DS ；最大栅源电压V(BR)GS ⑦ 输出电阻rd： GS D DS d V i v r = ⑥ 低频跨导gm： DS G S D m V v i g = （当 0时） 2 (1 ) P G S P P G S DSS m − = − V v V V v I 或 g 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。 gm可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)