第三章场致寇管及其放大电路 §3.1场效应管 §3.2场效应管放大电路静态工作，点置计方法 §3.3场效应管放大电路动态分析
第三章 场效应管及其放大电路 §3.2 场效应管放大电路静态工作点置计方法 §3.3 场效应管放大电路动态分析 §3.1 场效应管
一、场效应管（以N沟道为例） 单极型管：噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 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。 1,猪型场效应管 结构示意图 漏极 耗尽层 d 符号 栅极 导电 沟道 源极
一 、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。 1. 结型场效应管 符号 结构示意图 栅极 漏极 导电 源极 沟道 单极型管∶ 噪声小、抗辐射能力强、低电压工作
栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 d GG GG 沟道消失 沟道最宽 沟道变窄 称为夹断 ucs可以控制导电沟道的宽度
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。 UGS（off）
漏·源电左对漏极电流的影响 预夹断 UGD>UGS (of) d UGD=UGS (oR) d (ups) (ups V GG G (uGs) UGDUcs(om)且不变，Von增大，o增大。 D的增大，几乎全部用来克服沟道的 (ups) 电阻，几乎不变，进入恒流区，n几乎 GG (uGs) 仅仅决定于uGs
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。 uGD>UGS（off） uGD<UGS（off） GD GS DS u u u
输出特性曲线 ib=f(ups=常量 预夹断轨迹，ucD=Ucs(or) ip UGs=0 ss n几乎仅决 g-s电压控 可变电刚达 恒 定于ucs 制d-s的等 -1VL 效电阻 流 击 区 -2V 穿 区 夹断电压 低频跨导： 夹断区(（截止区) ups 不同型号的管子Ucs(om、Dss △uGs UDs=常量 将不同
iD f (uDS ) UGS 常量 g-s电压控 制d-s的等 效电阻 输出特性曲线 常量 DS GS D m U u i g 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：
可变电阻区 放大区 (1) 可变电阻区 在此区ET可以看作 ip/mA ups -U GS(oft) 一个受栅源电压ucs控制的 =0V 可变电阻，ucs变化时，导 电沟道的宽度也随之变化。 -0.2V uGs越负，漏源之间的等效 电阻越大，输出特性曲线越 -0.4V 倾斜。 -0./ (2)放大区 10 在此区导电沟道处于夹断状态，漏极电流，基本稳定， 称为饱和区或恒流区。ET用作放大器时通常都工作在这个 区域，故该区域称为放大区
在此区FET可以看作 一个受栅源电压uGS控制的 可变电阻，uGS变化时，导 电沟道的宽度也随之变化。 uGS越负，漏源之间的等效 电阻越大，输出特性曲线越 倾斜。 (1) 可变电阻区 在此区导电沟道处于夹断状态，漏极电流iD基本稳定， 称为饱和区或恒流区。FET用作放大器时通常都工作在这个 区域，故该区域称为放大区 。 (2) 放大区 可变电阻区 放大区
击穿区 3)击穿区 ip/mA ups ugs -UGs(o) 当ups↑增加到uns> 6 4s=0V 4BRDs后，栅漏间的PN 5 (2) (3) -0.2V0 结发生雪崩击穿，漏极 电流迅速增大，通常不 -0.4V 允许FET工作在击穿区。 -0.6v ups/V 8 10 (④)截止区 截止区 当ucs<uGS(oR)时，导电沟道完全被夹断。这一点与 BJT输出特性曲线的截止区类似
截止区 当uDS↑增加到 uDS> u(BR)DS后，栅漏间的PN 结发生雪崩击穿，漏极 电流迅速增大，通常不 允许FET工作在击穿区。 (3) 击穿区 当uGS< uGS(off)时 ，导电沟道完全被夹断。这一点与 BJT输出特性曲线的截止区类似。 (4) 截止区 击穿区
转移特性曲线 是指在漏源电压uDs为某一常数时，漏极电流in与栅源电 压ucs之间的关系曲线，即 ib=f(uGs)uos=常量 ip/mA ups =UGs-UGS(oR) ip/mA (1 I DSS 5 (2) (3) -0.2V B -0.4V☑ -0.6vups/ 10 Uas(of) -0.6-0.4-0.204cs/V N沟道FET转移特性曲线
iD f (uGS ) UDS 常量 转移特性曲线 是指在漏源电压uDS为某一常数时，漏极电流iD与栅源电 压uGS之间的关系曲线，即 N沟道JFET转移特性曲线
在N沟道，JFET输出特性的恒流区，在UGSOR SUGS≤O的 范围内，n随ucs的增加（负数减小）近似按平方规律上升， 即 ip Ipss(1- uGs )2 GS(o) IDss为uGs=0的电流，Ucs(om为夹断电压。 漏极饱 和电流 Ipss 夹断 电压 UGs(off) uGs
夹断 电压 漏极饱 和电流 2 GS(off) GS D DSS (1 ) U u i I 在N沟道JFET输出特性的恒流区，在UGS(off) ≤uGS≤0的 范围内，iD随uGS的增加(负数减小)近似按平方规律上升， 即 IDSS为uGS=0的电流，UGS（off）为夹断电压
已，绝缘栅型场数应管 大到一定 增强型管 值才开启 od GS GS g g P 高掺杂 衬底 B B 耗尽层 空穴 反型层 Si02绝缘层 ucs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
2. 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 增强型管 大到一定 值才开启