《模拟电子技术》课程教学资源（讲稿）场效应管及其放大电路 The Field-Effect Transistor and Basic FET Amplifiers

04场效应管及其放大电路 The Field-Effect Transistor and Basic FET Amplifiers 4.1 IGFET 4.2 JFET 4.3型号 4.4FET放大电路 4.5小结与基本要求 跳转到目录页

跳转到目录页 4.1 IGFET 4.2 JFET 4.3 型号 4.4 FET放大电路 4.5 小结与基本要求 The Field￾Effect Transistor and Basic FET Amplifiers

场效应管( FET--Field Effect Transister Field Effect --- VCCS 特点:易集成( LSIVLSI,输入阻抗高 按结构分,有两类 1.*#!JFET (Junction type Field Effect Transister) 2.绝缘栅型 IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 也称金属氧化物半导体三极管 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FEt) 跳转到目录页

跳转到目录页 场效应管(FET——Field Effect Transister) 1. 结型JFET (Junction type Field Effect Transister) 2. 绝缘栅型IGFET ( Insulated Gate Field Effect Transister) 也称金属氧化物半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET） 按结构分，有两类 特点：易集成(LSI\VLSI)，输入阻抗高 Field Effect ---> VCCS

4. 1 GFET( MOSFET 4.1.1结构与符号 4.1.2工作原理与特性曲线 4.1.3主要参数 跳转到目录页

跳转到目录页 4.1 IGFET（ MOSFET ） „ 4.1.1 结构与符号 „ 4.1.2 工作原理与特性曲线 „ 4.1.3 主要参数

4.1.1结构与符号( Construction and Symbo) 结构 MOS管又分为两类 W 增强型( Enhancement-mode) 耗尽型( depletion-mode) P衬底 增强型MOS管 D( Drain)为漏极,相当c G(Gate)为栅极,相当b D S( Source)为源极,相当e N沟道(导电通道) 箭头 N-channel P→N 符号 跳转到目录页

跳转到目录页 4.1.1 结构与符号(Construction and Symbol ) MOS 管 又分为两类： 增强型 (Enhancement-mode ) 耗尽型 (depletion-mode ) D(Drain)为漏极，相当 c G(Gate)为栅极， 相当 b S(Source)为源极，相当 e 增强型MOS 管 N沟道（导电通道） N-channel 箭头： P Æ N 二、符号 一、结构

ID/mA V DS =10V 4.1.2工作原理 与特性曲线 D 特性曲线G Characteristics 3210 1、转移特性曲线 246 GS Transfer Characteristics D/mA可变电阻区 1D≠f GS)IT DS - const GS=6T 2、输出特性曲线 击穿区 恒流区 Drain Characteristics GS =5V FFdS) VGs=const GS s=4 GS=3T VCCS! Vr=2V 101520夹断区 DS/V 跳转到目录页

跳转到目录页 4.1.2 工作原理 与特性曲线 1 、转移特性曲线 Transfer Characteristics ID =f( VGS )⏐VDS=const 2 、输出特性曲线 Drain Characteristics ID =f( VDS )⏐VGS=const VCCS ！ 一、特性曲线 Characteristics

工作原理 OV Operation 窄 Threshold voltage s=V(开启电压) 1、开启( turn on)沟道 反型层( Inversion layer) cs控制沟道宽窄 (宽 增强型MOS管 ++A++ 51O2 ++++A++++ 51O2 +++++++++ S102 二二二二二 P衬底 P衬底 P衬底 电子 电子 电子 0空穴 空穴 负离子 负离子 负离子 跳转到目录页

跳转到目录页 二、工作原理 Operation Threshold voltage （开启电压) VGS控制沟道宽窄 1、开启(turn on)沟道 0V 反型层(Inversion layer) + 宽 窄 VGS=VT 增强型MOS管

2.沟道变形 D/mA可变电阻区 GS=6T VDs控制 电位梯度 击穿区 1恒流区 沟道形状 楔形沟道 GS=5V 预夹断2 pinch-off GS 4V GS=3V 2 5101520 夹断区 DS P衬底 P衬底 P衬底 跳转到目录页

跳转到目录页 2．沟道变形 预夹断 pinch-off 楔形沟道 0 + 电位梯度 VDS控制 沟道形状

D/mA可变电阻区 输出特性曲线 GS 击穿区 I Df()IVGs 恒流区 GS =5V VCCS! 2//:7s=078=37 形成原因: 5101520夹断区 DS/V ID H N+· P衬底 P衬底 衬底 B B B 跳转到目录页<工

跳转到目录页 三区： 可变电阻区(resistive region) —— 饱和区 恒流区（constant current region）——放大区 夹断区（cutoff rigion） ——截止区 输出特性曲线 ID=f(VDS)⏐VGS=const VCCS！ 形成原因：

另:N沟道耗尽型 MOSFET G D ID/mA SO2 D DSS G p衬底 54321 B GS/ (a)结构和符号 (b)转移特性曲线 P沟道N沟道 PNP NPN 跳转到目录页

跳转到目录页 另：N沟道耗尽型MOSFET (a) 结构和符号 (b) 转移特性曲线 P沟道 N沟道 PNP NPN

4.1.3主要参数 ZD/mA可变电阻区 (1)直流参数 击穿区 恒流区 ①V开启电压 GS =5 S-- 增强型 Vr=2v sV时 1b≈002310132mh/V 饱和漏极电流 ID/mA 耗尽型 Gs=0( shorted)时 IDss D 所对应的 ③R GS 输入电阻8 约109~101592 4-3-2-10 s/ 跳转到目录页

跳转到目录页 4.1.3 主要参数 (1) 直流参数 ① VT——开启电压 增强型 ② IDSS——饱和漏极电流 耗尽型 VGS=0 （shorted ) 时 所对应的 ID ③ RGS——输入电阻 约10 9 ～1015 Ω GS ≤ T 时， D ≈ 0IVV