《模拟电子技术》课程PPT教学课件（电类）第5章 场效应管及其基本放大电路

第五章场效应管及其放大电路S5.1场效应管S5.2场效应管基本放大电路

第五章 场效应管及其放大电路 §5.1 场效应管 §5.2 场效应管基本放大电路

S5.1场效应管一、结型场效应管二、全绝缘栅型场效应管三、场效应管的分类

§5.1 场效应管 一、结型场效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类

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。一、结型场效应管（以N沟道为例）Qd漏极1.结构结构示意图耗尽层C符号栅极OggOs源极导电沟道

一、结型场效应管（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。 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 1. 结构

2.工作原理（1）栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用74(uGsUcs (off)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。为什么g-s必须加负电压？

2. 工作原理 （1）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。为什么g-s必须加 负电压？ UGS（off）

（2）漏-源电压对漏极电流的影响预夹断in10uD>Ucs (off)ucD=Ucs (off)ggDDDE(ups)upsGG(uGs)4uGDUcs（off）且不变，Vpp增大，i,增大gVpp的增大，几乎全部用来克服沟道的VDD(ups)电阻，几乎不变，进入恒流区，几乎仅仅决定于uGs。C(uGs)场效应管工作在恒流区的条件是什么？

（2）漏-源电压对漏极电流的影响 uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大 。 u 预夹断 GD＝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。 场效应管工作在恒流区的条件是什么？ uGD>UGS（off） uGD<UGS（off）

3. 特性（1）转移特性ip = f(uGs) Ups=常量场效应管工作在恒流区，因而ucs>Ucs（off)且uGDUGs（off)upG>-UGs (off)ipl漏极饱Ups>UGs -UGs(of)和电流Ipss夹断在恒流区时电压UGs211二DSSDUGS(of)0UGs(off)uGs

i D = f (uGS) UDS =常量 夹断 电压 漏极饱 和电流 3. 特性 场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off） uDS＞uGS −UGS(off) 2 GS(off) GS D DSS (1 ) U u i = I − 在恒流区时 （1）转移特性

(2)输出特性ip = f(ups)预夹断轨迹，UGp=UGs (off)UGs=常量iDUGs=0Ipssi几乎仅决可变电阻区g-s电压定于ucs恒1-1V控制d-s的击穿区流等效电阻NiD区-2Vi-3VV-4V夹断电压Oups低频跨导：夹断区（截止区）NiD不同型号的管子UGs（off）、IpssgmUDs=常量uGs将不同

i D = f (uDS) UGS =常量 g-s电压 控制d-s的 等效电阻 （2）输出特性 =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：

二、绝缘栅型场效应管大到一定1.增强型管值才开启UGS29gCOB10衬底PP高掺杂BB反型层SiO,绝缘层空穴耗尽层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

二、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 1. 增强型管 大到一定 值才开启

增强型MOS管ups对i的影响刚出现夹断upsupsuDsd1SdNNN+NNPPPBIBBi几乎仅仅UGD=UGs (th),ip随ups的增预夹断受控于ucs，恒大而增大，可流区变电阻区ucs的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？

增强型MOS管uDS对iD的影响 用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？ iD随uDS的增 大而增大，可 变电阻区 uGD＝UGS（th）, 预夹断 iD几乎仅仅 受控于uGS，恒 流区 刚出现夹断 uGS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻

2.耗尽型MOS管odOBNOfN小到一定值才夹断os反型层耗尽层UGs=0时就存在P加正离子导电沟道B耗尽型MOS管在ucs>0、uGs0时仍保持g-s间电阻非常大的特点

2. 耗尽型 MOS管 耗尽型MOS管在 uGS＞0、 uGS ＜0、 uGS ＝0时均可导 通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在 uGS＞0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。 加正离子 小到一定 值才夹断 uGS=0时就存在 导电沟道