《模拟电子技术》课程电子教案（PPT课件）第5章 场效应管放大电路

5场效应管放大电路(MOS)场效应管5.1金属-氧化物-半导体5.2MOSFET放大电路5.3(JFET)结型场效应管砷化金属-半导体场效应管*5.45.5各种放大器件电路性能比较HOME

5.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管 5.3 结型场效应管（JFET） *5.4 砷化镓金属-半导体场效应管 5.5 各种放大器件电路性能比较 5.2 MOSFET放大电路

场效应管的分类N沟道增强型P沟道MOSFET(IGFET)N沟道耗尽型绝缘栅型FETP沟道场效应管N沟道JFET（耗尽型）结型P沟道耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道HOME

P沟道 耗尽型 P沟道 P沟道 N沟道 增强型 N沟道 N沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在 增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道 场效应管的分类：

5.1金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管5.1.1N沟道增强型MOSFET5.1.2N沟道耗尽型MOSFETP沟道MOSFET5.1.3沟道长度调制效应5.1.45.1.5MOSFET的主要参数HOME

5.1 金属-氧化物-半导体 （MOS）场效应管 5.1.1 N沟道增强型MOSFET 5.1.5 MOSFET的主要参数 5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 5.1.3 P沟道MOSFET 5.1.4 沟道长度调制效应

5.1.1N沟道增强型MOSFET1.结构（N沟道）L：沟道长度W：沟道宽度tox：绝缘层厚度通常 W>L绝缘体二氧化硅绝缘层沟道栅极g(SiO,)铝电极(AD)NP型衬底源极sW漏极dHOME

5.1.1 N沟道增强型MOSFET 1. 结构（N沟道） L ：沟道长度 W ：沟道宽度 tox ：绝缘层厚度 通常 W > L

5.1.1N沟道增强型MOSFET1.结构（N沟道）栅极g源极s漏极d铝铝铝sio,绝缘层do衬底6ODOB耗尽层P型硅衬底sdB衬底引线符号剖面图HOME

5.1.1 N沟道增强型MOSFET 剖面图 1. 结构（N沟道） 符号

5.1.1N沟道增强型MOSFETip=o2. 工作原理S铝ol（1）UGs对沟道的控制作用二氧化硅、M当Ucs≤0时NN无导电沟道，d、s间加电压时，也耗尽层无电流产生。P当0V时在电场作用下产生导电沟道，d、s间N加电压后，将有电流产生。耗尽层N型(感生)沟道Ucs越大，导电沟道越厚PV称为开启电压B衬底引线HOME

5.1.1 N沟道增强型MOSFET 2. 工作原理 （1）vGS对沟道的控制作用 当vGS≤0时 无导电沟道， d、s间加电压时，也 无电流产生。 当0VT 时 在电场作用下产生导电沟道，d、s间 加电压后，将有电流产生。 vGS越大，导电沟道越厚

2.工作原理VDD（2）Ups对沟道的控制作用.D迅速增大VGG当Ucs一定（Ucs >V）时，sgUps个→I,个→沟道电位梯度个d→靠近漏极d处的电位升高>电场强度减小→沟道变薄N整个沟道呈楔形分布N型(感生)沟道PB衬底引线HOME

2. 工作原理 （2）vDS对沟道的控制作用 靠近漏极d处的电位升高 电场强度减小 沟道变薄 当vGS一定（vGS >VT ）时， vDS ID 沟道电位梯度 整个沟道呈楔形分布

2.工作原理VDD（2）Ups对沟道的控制作用iD当Ucs一定（Ucs >V）时，饱VGGSUps个→I,个→沟道电位梯度个和gd当Ups增加到使U=V时，zxz在紧靠漏极处出现预夹断。N在预夹断处：UGp=Ucs-Ups =VI夹断区P。B衬底引线HOME

当vGS一定（vGS >VT ）时， vDS ID 沟道电位梯度 当vDS增加到使vGD=VT 时， 在紧靠漏极处出现预夹断。 2. 工作原理 （2）vDS对沟道的控制作用 在预夹断处：vGD=vGS-vDS =VT

2.工作原理VDD（2）Ups对沟道的控制作用iD预夹断后，Ups个→夹断区延长VGG饱s-和→沟道电阻个→基本不变60diD可变饱和区一电阻区UDS≤VGS-VIUDS≥VGS-VTBNNA预夹断点OGs=Gs>VT夹断区PoB衬底引线UGS<IT截止区UDSHOME

预夹断后，vDS 夹断区延长 沟道电阻 ID基本不变 2. 工作原理 （2）vDS对沟道的控制作用

2.工作原理VDD(3)Ups和UGs同时作用时iDUps一定，UGs变化时VGG饱sH和g给定一个UGs，就有一条不d同的 i － Ups 曲线。A预夹断临界点轨迹NNip/mAUDS=UGS—VT(或UGD=UGS—UDS=V)hA7V可变电阻区8-夹断区饱和区6VP6B5V。B衬底引线c44VD!UGS=3V2E!截止区0UDs/V5151020HOME

2. 工作原理 （3） vDS和vGS同时作用时 vDS一定，vGS变化时 给定一个vGS ，就有一条不 同的 iD – vDS 曲线