电子工业出版社：《低频电子线路》课程PPT教学课件（第2版）第3章 场效应晶体管及其应用

低频电子线路 (第2版) 电子工业出版社

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第3章场效应晶体管及其应用 主要内容: 令场效应晶体管 令场效应管放大电路 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 第3章 场效应晶体管及其应用 主要内容： ❖场效应晶体管 ❖场效应管放大电路 低频电子线路（第2版）

3.1场效应晶体管 场效应管的特点:体积小、耗电省、寿命长、输入电阻 高(10Ω以上)、噪声低、热稳定性好及抗辐射能力强等等 3.1.1结型场效应管的结构、原理和分类 (1)结构。在一块N型半导体两侧做出两个高掺杂的P区,从 而形成了两个PN结,两侧P区接在一起而引出的电极称为 栅极(G),在N型半导体两端分别引出的两个电极称为源 极(S)和漏极(D)。 S (a)N沟道JE结构示意图及电路符号 (b)P沟道ET结构示意图及电路符号 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 场效应管的特点：体积小、耗电省、寿命长、输入电阻 高（10M以上）、噪声低、热稳定性好及抗辐射能力强等等 3.1.1 结型场效应管的结构、原理和分类 （1）结构。在一块N型半导体两侧做出两个高掺杂的P区，从 而形成了两个PN结，两侧P区接在一起而引出的电极称为 栅极（G），在N型半导体两端分别引出的两个电极称为源 极（S）和漏极（D）。 低频电子线路（第2版）

3.1场效应晶体管 (2)工作原理。如图3.2所示的是N沟道结型场效应管工作原理 示意图。 (3)输出特性曲线。输出特性是指在ls一定时,b与lhs之间 的关系。 lo/mA 可变 Uc-ov 电阻区 恒 09V 流 区 夹断区 图3.2N沟道JFET工作原理示意图 图3.3N沟道JFET的输出特性曲线 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 （2）工作原理。如图3.2所示的是N沟道结型场效应管工作原理 示意图。 （3）输出特性曲线。输出特性是指在UGS一定时，ID与UDS之间 的关系。 图3.2 N沟道JFET工作原理示意图 低频电子线路（第2版）

3.1场效应晶体管 (4)转移特性曲线。所谓转移特性,是指在一定的lhs下,ls 对D的控制特性。 实验证明,在场效应管工 /n/mAl 作于恒流区时,漏极电流 ID与栅极电压Ues的关系 Dss 近似为 UpseIoV GS D DSS 10 Ucs/V 图34I沟道JFET的转移特性曲线 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 （4）转移特性曲线。所谓转移特性，是指在一定的UDS下，UGS 对I D的控制特性。 实验证明，在场效应管工 作于恒流区时，漏极电流 ID与栅极电压UGS的关系 近似为 低频电子线路（第2版） 2 P G S D DSS 1         = − U U I I

3.1场效应晶体管 3.12绝缘栅场效应管的结构、原理和分类 绝缘栅场效应管也有N沟道和P沟道两类,其中每类又有增强 型和耗尽型之分。 (1)增强型NMos管。 a.结构 b.工作原理 U R DD SO3绝缘层,l D 衬底 N沟道 衬底 (a)增强型NMOS管结构和工作原理示意图 (b)NMOS管的符号 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 3.1.2 绝缘栅场效应管的结构、原理和分类 绝缘栅场效应管也有N沟道和P沟道两类，其中每类又有增强 型和耗尽型之分。 （1）增强型NMOS管。 a. 结构 b. 工作原理 低频电子线路（第2版）

3.1场效应晶体管 3.12绝缘栅场效应管的结构、原理和分类 (2)N沟道耗尽型绝缘栅场效应管。 这种管子有原始导电沟道,故称为耗尽型MoS管。MoS 管一旦制成,原始沟道的宽度也就固定了。 PD oD 衬底 村底 (a)N沟道 (b)P沟道 图36耗尽型 MOSFET电路符号 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 3.1.2 绝缘栅场效应管的结构、原理和分类 （2）N沟道耗尽型绝缘栅场效应管。 这种管子有原始导电沟道，故称为耗尽型MOS管。MOS 管一旦制成，原始沟道的宽度也就固定了。 低频电子线路（第2版）

3.1场效应晶体管 3.13场效应管的主要参数 (1)夹断电压l。 (2)开启电压l (3)饱和漏电流ss (4)低频跨导gm (5)直流输入电阻Rs (6)栅源击穿电压U(Bs (7)漏极最大允许耗散功率Pw (8)漏源击穿电压U(B8s(针对Mos管)。 (9)漏源直流导通电阻s(0N 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.1 场效应晶体管 3.1.3 场效应管的主要参数 （1）夹断电压UP。 （2）开启电压UT。 （3）饱和漏电流IDSS。 （4）低频跨导gm。 （5）直流输入电阻RGS。 （6）栅源击穿电压U(BR)GS。 （7）漏极最大允许耗散功率PDM。 （8）漏源击穿电压U(BR)DS（针对MOS管）。 （9）漏源直流导通电阻RDS(ON)。 低频电子线路（第2版）

3.2场效应管放大电路 3.2.1基本共源极放大电路 为了不失真地放大变化信号,场效应管放大电路与双极型三极 管放大电路一样,要建立合适的静态工作点。场效应管是电压 控制器件,没有偏置电流,关键是要有合适的栅源偏压lo在 实际应用中,常用的偏置电路有两种形式,其中最基本的是自 给偏压电路。 (+28V) sk C1 VT 。 LOoks Cs 图37基本共源极〔自偏压〕电路 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.2 场效应管放大电路 3.2.1 基本共源极放大电路 为了不失真地放大变化信号，场效应管放大电路与双极型三极 管放大电路一样，要建立合适的静态工作点。场效应管是电压 控制器件，没有偏置电流，关键是要有合适的栅源偏压UGS。在 实际应用中，常用的偏置电路有两种形式，其中最基本的是自 给偏压电路。 低频电子线路（第2版）

3.2场效应管放大电路 3-1在图3.7中,已知耗尽型场效应管的漏极饱和电流 Dss=4mA,夹断电压l=-4V,电容足够大,求静 态参数、l和L 回電子工業出版社 低频电子线路(第2版)

电机与电气控制 3.2 场效应管放大电路 3-1 在图3.7中，已知耗尽型场效应管的漏极饱和电流 I DSS = 4mA，夹断电压UP = −4V，电容足够大，求静 态参数ID、UGS和UDS。 低频电子线路（第2版）