场效应管及其基本电路详解课件.ppt

第三章,场效应管及其基本电路,31,结型场效应管,3,1,1,结型场效应管的结构及工作原理,3,1,2,结型场效应管的特性曲线,一、转移特性曲线,二、输出特性曲线,1.,可变电阻区,2.,恒流区,3.,截止区,4.,击穿区,03.06.2019,模拟电子技术,1,32,绝缘栅场效应管,(IGFET),321,绝缘栅场效应管的结构,322 N,沟道增强型,MOSFET,一、导电沟道的形成及工作原理,二、转移特性,三、输出特性,(1),截止区,(2),恒流区,(3),可变电阻区,03.06.2019,模拟电子技术,2,323 N,沟道耗尽型,MOSFET,324,各种类型,MOS,管的符号及特性对比,33,场效应管的参数和小信号模型,331,场效应管的主要参数,一、直流参数,二、极限参数,三、交流参数,3,3,2,场效应管的低频小信号模型,03.06.2019,模拟电子技术,3,34,场效应管放大器,3,4,1,场效应管偏置电路,一、图解法,二、解析法,3,4,2,场效应管放大器分析,一、共源放大器,二、共漏放大器,03.06.2019,模拟电子技术,4,第三章,场效应管及其基本电路,（,1,）了解场效应管内部工作原理及性能特点。,（,2,）掌握场效应管的外部特性、主要参数。,（,3,）了解场效应管基本放大电路的组成、工作原,理及性能特点。,（,4,）掌握放大电路静态工作点和动态参数（,?,A,、,R,、,R,、,U,）的分析方法。,u,i,o,om,03.06.2019,模拟电子技术,5,双极型晶体管主要是利用基区非平衡少数载流子,的扩散运动形成电流。,场效应晶体管（,场效应管,）利用多数载流子的,漂移运动形成电流。,场效应管,FET,(Field Effect Transistor),绝缘栅场效应管,IGFET,(Insulated Gate FET),03.06.2019,模拟电子技术,6,结型场效应管,JFET,(Junction FET),31,结型场效应管,3,1,1,结型场效应管的结构及工作原理,一、结型场效应管的结构,Drain,漏极,Gate,栅极,G,D,I,D,D,N,P,型,P,沟,道,实际,流向,G,S,Source,源极,S,箭头方向表示栅,源间,PN,结若加,正向偏置电压时,栅极电流的实际,流动方向,(a)N,沟道,JFET,03.06.2019,结型场效应三极管的结构,.avi,图,3,1,结型场效应管的结构示意图及其表示符号,模拟电子技术,7,D,I,D,D,N,P,G,N,型,沟,道,实际,流向,G,S,S,(b)P,沟道,JFET,图,3,1,结型场效应管的结构示意图及其表示符号,03.06.2019,模拟电子技术,8,二、结型场效应管的工作原理,i,?,f,(,u,u,),D,GS,DS,N,P,D,G,P,S,(a),U,GS,=0,，沟道最宽,图,3,2,栅源电压,U,GS,对沟道的控制作用示意图,03.06.2019,模拟电子技术,9,D,横向电场作用：,P,P,U,GS,PN,结耗尽层宽度,沟道宽度,U,GS,S,(b),U,GS,负压增大，沟道变窄,图,3,2,栅源电压,U,GS,对沟道的控制作用示意图,03.06.2019,模拟电子技术,10,D,P,P,U,GSoff,夹断电压,U,GS,S,(c),U,GS,负压进一步增大，沟道夹断,图,3,2,栅源电压,U,GS,对沟道的控制作用示意图,03.06.2019,模拟电子技术,11,I,D,0,沟道预夹断,D,G,G,P,P,U,D,S,U,G,S,U,G,S,S,S,D,I,D,0,P,P,U,D,S,(,a,),u,GD,U,GSoff,（预夹断前）,u,GD,=,U,GSoff,（预夹断时）,纵向电场作用：在沟道造成楔型结构（上宽下窄）,图,3,4,u,DS,03.06.2019,模拟电子技术,12,I,D,几乎不变,沟道局部夹断,D,G,P,P,U,D,S,U,G,S,S,(,b,),u,GD,U,GSoff,（预夹断后）,由于夹断点与源极间的沟道长度略有缩短，呈现,的沟道电阻值也就略有减小，且夹断点与源极间的电,压不变。,结型场效应三极管漏源电压对沟道的控制作用,.avi,03.06.2019,模拟电子技术,13,3,1,2,结型场效应管的特性曲线,一、输出特性曲线,u,GS,0,，,u,DS,0,1.,可变电阻区,预夹断前所对应的区域。,u,GS,U,GSoff,u,GD,U,GSoff,（或,u,DS,u,GS,-,U,GSoff,）,i,D,的大小同时受,u,GS,和,u,DS,的控制。,03.06.2019,模拟电子技术,14,i,m,A,D,/,漏极输出特性曲线,.avi,可,u,DS,u,G,S,U,G,Soff,变,电,U,GS,0,V,4,阻,.,5,V,0,区,恒,3,1,V,流,2,区,1,.,5V,1,2,V,U,G,Soff,0,击,穿,区,5,截止区,10,15,20,u,V,D,S,/,(b),输出特性曲线,图,3,3JFET,的转移特性曲线和输出特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,15,当,u,DS,很小时,，,u,DS,对沟道的影响可以忽略，,沟道的宽度及相应的电阻值仅受,u,GS,的控制。输,出特性可近似为一组直线，此时，,JFET,可看成一,个受,u,GS,控制的可变线性电阻器（称为,JFET,的输,出电阻）；,当,u,DS,较大时,，,u,DS,对沟道的影响就不能忽略，,致使输出特性曲线呈弯曲状。,03.06.2019,模拟电子技术,16,2.,恒流区,预夹断后所对应的区域。,u,GS,U,GSoff,u,GD,U,GSoff,（或,u,DS,u,GS,-,U,GSoff,）,i,D,的大小几乎不受,u,DS,的控制。,(1),当,U,GSoff,u,GS,0,时，,u,GS,变化，曲线平移，,i,D,与,u,GS,符合平方律关系，,u,GS,对,i,D,的控制能力很强,。,(2),u,GS,固定，,u,DS,增大，,i,D,增大极小。,03.06.2019,模拟电子技术,17,3.,截止区,当,U,GS,U,GSoff,时，沟道被全部夹断，,i,D,=0,，,故此区为截止区。,4.,击穿区,随着,u,DS,增大，靠近漏区的,PN,结反偏电压,u,DG,(=,u,DS,-,u,GS,),也随之增大。,03.06.2019,模拟电子技术,18,二、转移特性曲线,u,GS,0,，,i,D,0,i,u,),u,D,S,D,?,f,(,GS,?,C,u,GS,2,(,1,?,),恒流区中：,i,D,?,I,DSS,U,GSoff,式中：,I,DSS,饱和电流，表示,u,GS,=0,时的,i,D,值；,U,GSoff,夹断电压，表示,u,GS,=,U,GSoff,时,i,D,为零。,03.06.2019,模拟电子技术,19,i,m,A,D,/,I,DSS,5,4,为保证场效应管正,常工作，,PN,结必须加,3,反向偏置电压,2,1,3,U,G,S,o,ff,2,1,0,u,V,G,S,/,(a),转移特性曲线,图,3,3JFET,的转移特性曲线和输出特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,20,i,m,A,/,i,mA,D,/,D,I,DSS,5,4,可,u,u,S,U,DS,G,GSoff,变,电,转移特性曲线,.avi,4,阻,区,3,恒,流,区,U,0V,GS,.,5V,0,1,V,1,.5V,2,V,U,GSoff,击,穿,区,3,2,1,2,1,0,3,2,1,0,u,G,S,/,V,5,截止区,10,15,20,u,V,/,D,S,U,GS,off,03.06.2019,从输出特性曲线作转移特性曲线示意图,模拟电子技术,21,32,绝缘栅场效应管,(IGFET),一、简介,栅极与沟道之间隔了一层很薄的绝缘体，其阻,抗比,JFET,的反偏,PN,结的阻抗更大。功耗低，集,成度高。,绝缘体一般为二氧化硅（,SiO,2,），这种,IGFET,称,为金属,氧化物,半导体场效应管，用符,号,MOSFET,表,示,（,M,etal,O,xide,S,emiconductor,F,ield,E,ffect,T,ransistor,）。此外，还有以氮化硅,为绝缘体的,MNSFET,等。,03.06.2019,模拟电子技术,22,二、分类,增强型,N-EMOSFET,N,沟道,耗尽型,N-DMOSFET,MOSFET,增强型,P-EMOSFET,P,沟道,耗尽型,P-DMOSFET,03.06.2019,模拟电子技术,23,321,绝缘栅场效应管的结构,322 N,沟道增强型,MOSFET,(Enhancement NMOSFET),一、导电沟道的形成及工作原理,S,N,G,N,P,型衬底,D,PN,结,(,耗尽层,),U,GS,=,0,，导电沟道未形成,模拟电子技术,24,03.06.2019,S,N,U,GS,G,N,D,(,),耗,尽层,PN,结,P,型衬底,B,(a),U,GS,U,GSth,，,导电沟道未形成,开启电压：,U,GSth,图,3,6 N,沟道增强型,MOS,场效应管的沟道形成及符号,03.06.2019,模拟电子技术,25,栅源电压,V,GS,对沟道的影响,.avi,D,U,GS,N,N,G,S,(,c,),符号,B,导电沟道,（反型层）,P,型,衬底,衬底的箭头方向表示,B,PN,结若加正向电压时,(b),U,GS,U,GSth,，,导电沟道已形成,的电流方向,图,3,6 N,沟道增强型,MOS,场效应管的沟道形成及符号,03.06.2019,模拟电子技术,26,U,D,S,U,G,S,N,+,N,+,P,型衬底,B,图,u,DS,增大，沟道预夹断前情况,03.06.2019,模拟电子技术,27,U,D,S,U,G,S,N,+,N,+,预夹断,P,型衬底,B,图,3,9,u,DS,增大，沟道预夹断时情况,03.06.2019,模拟电子技术,28,U,D,S,U,G,S,N,+,N,+,P,型衬底,B,漏源电压,V,DS,对沟道的影响,.avi,图,u,DS,增大，沟道预夹断后情况,03.06.2019,模拟电子技术,29,二、输出特性,u,DS,0,(1),截止区,u,GS,U,GSth,导电沟道未形成，,i,D,=0,。,(2),可变电阻区,预夹断前所对应的区域。,u,GS,U,GSth,u,GD,U,GSth,（或,u,DS,u,GS,-,U,GSth,）,03.06.2019,模拟电子技术,30,i,D,可,变,电,阻,区,u,?,u,?,U,D,S,G,S,G,Sth,U,恒,流,区,6V,GS,5,V,4,V,3,V,击,穿,区,u,D,S,2,V,0,截止区,(a),输出特性,图,3,8,输出特性,03.06.2019,模拟电子技术,31,(3),恒流区,预夹断后所对应的区域。,u,GS,U,GSth,u,GD,U,GSth,（或,u,DS,u,GS,-,U,GSth,）,曲线间隔均匀，,u,GS,对,i,D,控制能力强。,u,DS,对,i,D,的控制能力弱，曲线平坦。,03.06.2019,模拟电子技术,32,三、转移特性,i,D,0,(1),当,u,GS,U,GSth,时，,i,D,=0,。,(2),当,u,GS,U,GSth,时，,i,D,0,，二者符合平方律关系。,u,C,W,2,n,ox,i,?,(,u,?,U,),D,GS,GSth,2,L,?,k,(,u,?,U,),GS,03.06.2019,2,GSth,模拟电子技术,33,i,/,m,A,D,5,4,3,2,1,0,1,2,3,u,V,G,S,/,U,G,S,th,图,3,7 NMOSFET,的转移特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,34,323 N,沟道耗尽型,MOSFET,(Depletion NMOSFET),u,GS,2,i,D,?,I,D,0,(,1,?,),U,GSoff,I,D0,表示,u,GS,=0,时所对应的漏极电流。,u,C,W,2,n,ox,I,(,U,GSoff,),D,0,?,2,L,03.06.2019,模拟电子技术,35,N,N,导电沟道,（反型层）,P,型,衬底,B,U,GS,=,0,，,导电沟道已形成,图,N,沟道耗尽型,MOS,场效应管的沟道形成,03.06.2019,模拟电子技术,36,i,D,/,mA,u,?,u,?,U,DS,GS,GSoff,4,3,2,1,0,5,10,(,b,),15,6V,U,GS,3V,0,V,3V,20,u,DS,/,V,图,3,10N,沟道耗尽型,MOS,管的特性及符号,(a),转移特性；,(b),输出特性；,(c),表示符号,03.06.2019,模拟电子技术,37,i,D,D,I,D,0,G,B,S,(,c,),U,G,S,o,f,f,0,(,a,),u,G,S,图,3,10N,沟道耗尽型,MOS,管的特性及符号,(a),转移特性；,(b),输出特性；,(c),表示符号,03.06.2019,模拟电子技术,38,324,各种类型,MOS,管的符号及特性对比,JFET,N,沟,道,D,G,S,G,S,P,沟,道,D,图,3,11,各种场效应管的符号对比,03.06.2019,模拟电子技术,39,M,O,SFE,T,增,强,型,N,沟,道,D,G,S,B,G,S,P,沟,道,D,B,G,S,N,沟,道,D,B,G,S,耗,尽,型,P,沟,道,D,B,图,3,11,各种场效应管的符号对比,03.06.2019,模拟电子技术,40,JFET,：,利用栅源电压（,输入电压）对,耗尽层厚度,的控制来改变导电沟道的宽度，从而实现对漏极,电流（输出电流）的控制。,i,D,G,输入,u,GS,电压,S,FET,D,输出,电流,S,MOSFET,：,利用栅源电压（,输入电压）对,半导体,表面感生电荷量,的控制来改变导电沟道的宽度，从,而实现对漏极电流（输出电流）的控制。,03.06.2019,模拟电子技术,41,i,D,MOS,耗尽型,增强型,N,沟,N,沟,N,沟道：,i,D,?,0,I,DSS,结型,N,沟,U,G,S,o,ff,I,D0,0,U,G,S,t,h,u,G,S,结型,P,沟,P,沟道：,i,D,?,0,增强型,耗尽型,P,沟,P,沟,MOS,(a),转移特性,42,图,3,12,各种场效应管的转移特性和输出特性对比,03.06.2019,模拟电子技术,i,D,N,沟道：,i,D,P,沟道：,i,D,?,0,?,0,0,U,V,GS,/,3,6,3,2,5,4,1,4,5,0,3,6,7,1,2,U,/,V,GS,8,2,1,9,3,0,增强型,耗尽型,结型,P,沟,MOS,P,沟,结型,N,沟,耗尽型,增强型,0,3,9,2,8,1,1,7,2,0,6,3,5,4,1,4,5,2,3,6,3,u,D,S,MOS,N,沟,线性,可变电阻区,u,?,u,?,u,(,u,),DS,GS,GSoff,GSth,(b),输出特性,图,3,12,各种场效应管的转移特性和输出特性对比,03.06.2019,模拟电子技术,43,BJT,与,FET,工作状态的对比,放大,NPN-BJT,饱和,/,可变电阻,截止,u,BE,?,U,BE(on),u,BE,?,U,BE(on),u,BE,?,U,BE(on),u,BC,?,0,u,BC,?,0,u,BC,?,0,u,BE,?,U,BE(on),u,BE,?,U,BE(on),u,BE,?,U,BE(on),u,BC,?,0,u,BC,?,0,u,BC,?,0,?,u,(,u,),u,?,u,(,u,),u,GS,GSoff,GSth,GS,GSoff,GSth,u,?,u,(,u,),GS,GSoff,GSth,u,?,u,(,u,),u,?,u,(,u,),GD,GSoff,GSth,GD,GSoff,GSth,PNP-BJT,P-FET,N-FET,03.06.2019,?,u,(,u,),u,?,u,(,u,),u,GS,GSoff,GSth,GS,GSoff,GSth,u,?,u,(,u,),GS,GSoff,GSth,u,?,u,(,u,),u,?,u,(,u,),GD,GSoff,GSth,GD,GSoff,GSth,模拟电子技术,44,场效应管工作状态的判断方法,指导思想：假设处于某一,状态,，然后用计算结果验,证假设是否成立。,1.,先判断是否处于,截止状态,N,沟道,:,u,?,u,(,u,),GS,GSoff,GSth,P,沟道,:,u,?,u,(,u,),GS,GSoff,GSth,2.,再判断是否处于,放大状态,u,?,u,(,u,),N,沟道：,u,?,u,?,u,(,u,),或,GD,GSoff,GSt,DS,GS,GSoff,GSth,P,沟道：,u,?,u,?,u,(,u,),或,u,?,u,(,u,),DS,GS,GSoff,GSth,GD,GSoff,GSth,03.06.2019,模拟电子技术,45,33,场效应管的参数和小信号模型,331,场效应管的主要参数,一、直流参数,1.,结型场效应管和耗尽型,MOSFET,的主要参数,(1),饱和漏极电流,I,DSS,(,I,D0,),：,对应,u,GS,=0,时的漏极电流。,(2),夹断电压,U,GSoff,：当栅源电压,u,GS,=,U,GSoff,时，,i,D,=0,。,2.,增强型,MOSFET,的主要参数,对增强型,MOSFET,来说，主要参数有开启电压,U,GSth,。,03.06.2019,模拟电子技术,46,3.,输入电阻,R,GS,对结型场效应管，,R,GS,在,10,8,10,12,之间。,对,MOS,管，,R,GS,10,15,在,10,10,之间。,通常认为,R,GS,。,二、极限参数,(1),栅源击穿电压,U,(BR)GSO,。,(2),漏源击穿电压,U,(BR)DSO,。,(3),最大功耗,P,DM,：,P,DM,=,I,D,U,DS,03.06.2019,模拟电子技术,47,三、交流参数,1,跨导,g,m,di,D,g,(,m,?,/,V,),m,?,u,?,C,DS,du,GS,对,JFET,和耗尽型,MOS,管,u,GS,2,i,D,?,I,DSS,(,1,?,),U,GSoff,那么,I,?,I,2,I,di,DSS,u,GS,DSS,DQ,D,g,?,?,(,1,?,),?,?,m,Q,du,U,I,GS,U,GSoff,GSoff,U,GSoff,DSS,di,D,g,?,m,Q,?,I,DQ,du,GS,03.06.2019,模拟电子技术,48,而对增强型,MOSFET,u,C,W,2,2,n,ox,i,?,(,u,?,U,),k,(,u,?,U,),D,gs,GSth,gs,GSth,2,L,那么，对应工作点,Q,的,g,m,为,2,u,C,W,n,ox,g,I,2,kI,m,?,DQ,DQ,L,di,D,g,m,?,Q,?,I,DQ,du,GS,03.06.2019,模拟电子技术,49,2.,输出电阻,r,ds,du,DS,r,ds,?,di,D,u,GSQ,恒流区的,r,ds,可以用下式计算,r,ds,?,U,A,I,DQ,U,A,为厄尔利电压。,03.06.2019,模拟电子技术,50,3,3,2,场效应管的低频小信号模型,i,?,f,(,u,u,),D,GS,DS,?,i,?,i,1,D,D,di,?,du,?,du,?,g,du,?,du,D,GS,DS,m,GS,DS,?,u,?,u,r,GS,DS,ds,若输入为正弦量，上式可改写为,1,I,d,?,g,m,U,U,gs,?,ds,r,ds,通常,r,ds,较大，,U,ds,对,I,d,的影响可以忽略，则,I,d,?,g,m,U,gs,03.06.2019,模拟电子技术,51,1,I,d,?,g,m,U,U,gs,?,ds,r,ds,D,I,d,?,g,m,U,gs,D,g,U,m,gs,S,I,d,r,ds,g,U,m,gs,I,d,U,o,U,d,s,S,(,a,),(,b,),图,3,13,场效应管低频小信号简化模型,03.06.2019,模拟电子技术,52,34,场效应管放大器,3,4,1,场效应管偏置电路,?,偏置方式,自偏压方式,适宜,JFET,、,DMOSFET,混合偏置方式,适宜,JFET,、,DMOSFET,、,EMOSFET,?,确定直流工作点方法,图解法,解析法,03.06.2019,模拟电子技术,53,U,D,D,U,D,D,(,分,压式,偏置,),R,D,V,u,i,R,G,R,G1,R,D,R,自,偏压,u,S,(,i,电阻,),R,G2,R,自,偏压,S,(,电阻,),(,a,),(,b,),图,3,14,(a),自偏压方式；,(b),混合偏置方式,03.06.2019,模拟电子技术,54,一、图解法,1.,自偏压方式,U,D,D,栅源回路直流负载线方程,u,?,?,i,R,GS,D,S,i,D,R,D,V,u,i,R,G,R,S,1,?,R,S,Q,0,u,GS,图,315,(a),图解法求自偏压方式电路的直流工作点,03.06.2019,模拟电子技术,55,2.,混合偏置方式,U,D,D,R,G1,R,D,栅源回路直流负载线方程,R,G,2,u,?,U,?,i,R,GS,DD,D,S,R,R,G,1,?,G,2,i,D,u,i,R,G2,R,S,1,?,R,S,0,u,GS,图,3,15(b),图解法求混合偏置方式电路直流工作点,03.06.2019,模拟电子技术,56,二、解析法,已知电流方程及栅源直流负载线方程，联立求解,即可求得工作点。,U,D,D,R,D,V,u,i,R,G,R,S,U,GS,2,i,D,?,I,DSS,(,1,?,),U,GSoff,u,?,?,i,R,GS,D,S,03.06.2019,模拟电子技术,57,3,4,2,场效应管放大器分析,一、共源放大器,R,G,1,C,1,.,U,i,5,0,k,R,G,3,1,M,R,S,2,k,C,3,1,5,0,k,R,D,1,0,k,C,2,R,L,1,M,U,D,D,2,0,V,.,U,o,R,G,2,图,3,16(a),共源放大器电路,(,a,),03.06.2019,模拟电子技术,58,D,G,+,U,i,_,R,G1,R,G2,R,G3,g,m,U,gs,r,ds,R,D,R,L,+,U,o,_,U,o,?,?,g,(,R,),U,?,?,g,U,(,r,/,R,/,R,),A,u,?,m,D,R,L,o,m,gs,ds,D,L,U,i,S,R,R,?,R,/,R,?,1,.,0375,M,?,i,?,G,3,G,1,G,2,R,?,R,/,r,?,R,?,10,k,?,o,D,ds,D,图,3,16(b),共源放大器电路低频小信号等效电路,03.06.2019,模拟电子技术,59,例,试画出低频小信号等效电路，并计算增益,A,u,。,R,G,1,150k,C,1,u,i,1M,R,G3,R,G,2,50k,R,S,2,R,S,1,1k,2k,C,3,R,D,10k,2,C,U,DD,g,m,5mA/V,u,o,R,L,1M,图,3,18(a),带电流负反馈的放大电路,03.06.2019,模拟电子技术,60,D,+,g,m,U,gs,S,R,S1,_,r,ds,R,D,R,L,U,o,R,S1,_,g,m,U,i,1+,g,m,R,S1,R,L,U,o,+,U,?,I,(,R,/,R,),o,?,d,D,L,U,g,o,m,?,?,A,?,?,?,(,R,/,R,),?,?,g,R,?,?,8,.,3,u,D,L,m,L,U,1,?,g,R,i,m,S,1,03.06.2019,模拟电子技术,g,m,I,?,U,I,?,g,U,?,g,(,U,?,I,R,),d,i,d,m,gs,m,i,d,S,1,1,?,g,m,R,S,1,图,3-18(b)(c),带电流负反馈放大电路的等效电路及简化等效电路,61,二、共漏放大器,U,DD,R,G1,C,1,U,i,50k,R,G2,150k,R,G3,1M,g,m,2mA/V,C,2,R,L,10k,U,o,R,S,2k,图,3,19(a),共漏电路,03.06.2019,模拟电子技术,62,D,g,g,-,I,R,S,m,m,U,g,s,U,i,d,(,/,R,L,),I,d,S,R,S,R,L,U,o,图,3,19(b),共漏电路等效电路,03.06.2019,模拟电子技术,63,1.,放大倍数,A,u,U,I,(,R,R,),o,?,d,S,/,L,?,I,?,g,U,?,g,U,?,I,(,R,/,R,),?,g,U,?,I,R,d,m,gs,m,i,d,S,L,m,i,d,L,g,m,I,d,?,U,i,?,1,?,g,m,R,L,?,U,I,(,R,/,R,),g,R,o,d,S,L,m,L,A,?,?,?,u,?,U,U,1,?,g,R,i,i,m,L,D,g,m,U,g,s,I,d,S,R,o,S,R,L,U,2,?,10,?,1,.,6,?,10,?,?,0,.,76,?,3,3,1,?,2,?,10,?,1,.,6,?,10,?,3,3,03.06.2019,模拟电子技术,64,2.,输入电阻,R,R,?,R,?,R,/,R,?,1,.,0375,M,?,i,?,G,G,3,G,1,G,2,U,DD,R,G1,C,1,150k,R,G3,1M,50k,R,G2,g,m,2mA/V,C,2,R,L,10k,U,o,U,i,03.06.2019,R,S,2k,模拟电子技术,65,3.,输出电阻,R,o,U,DD,R,G1,C,1,U,i,50k,R,G2,150k,R,G3,1M,g,m,2mA/V,I,C,2,o,R,L,U,o,10k,R,S,2k,图,320,计算共漏电路输出电阻,R,o,的电路,03.06.2019,模拟电子技术,66,?,I,?,?,g,U,?,?,g,(,?,U,),?,g,U,S,m,gs,m,o,m,o,g,m,U,gs,=,g,m,(-,U,o,),I,S,I,R,S,R,S,_,R,o,I,o,+,U,o,U,o,1,?,?,R,o,?,?,g,m,I,S,1,R,o,?,R,S,/,g,m,1,?,2,?,10,/,2,?,10,?,400,?,3,?,3,图,320,计算共漏电路输出电阻,R,o,的等效电路,03.06.2019,模拟电子技术,67,03.06.2019,模拟电子技术,68,作,业,3-1,3-3,3-4,3-5,3-7,3-8,03.06.2019,模拟电子技术,69,i,m,A,D,/,I,DSS,5,4,为保证场效应管正,常工作，,PN,结必须加,3,反向偏置电压,2,1,3,U,G,S,o,ff,2,1,0,u,V,G,S,/,(a),转移特性曲线,图,3,3JFET,的转移特性曲线和输出特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,70,i,m,A,D,/,漏极输出特性曲线,.avi,可,u,DS,u,G,S,U,G,Soff,变,电,U,GS,0,V,4,阻,.,5,V,0,区,恒,3,1,V,流,2,区,1,.,5V,1,2,V,U,G,Soff,0,击,穿,区,5,截止区,10,15,20,u,V,D,S,/,(b),输出特性曲线,图,3,3JFET,的转移特性曲线和输出特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,71,i,m,A,/,i,mA,D,/,D,I,DSS,5,4,可,u,u,S,U,DS,G,GSoff,变,电,转移特性曲线,.avi,4,阻,区,3,恒,流,区,U,0V,GS,.,5V,0,1,V,1,.5V,2,V,U,GSoff,击,穿,区,3,2,1,2,1,0,3,2,1,0,u,G,S,/,V,5,截止区,10,15,20,u,V,/,D,S,U,GS,off,03.06.2019,从输出特性曲线作转移特性曲线示意图,模拟电子技术,72,源极,栅极,漏极,S,G,A1,层,N,D,氧化层,(,S,iO,),2,N,L,P,型,衬底,B,耗,尽,层,(a),立体图,图,3,5,绝缘栅,(,金属,-,氧化物,-,半导体,),场效应管结构示意图,03.06.2019,模拟电子技术,73,S,G,D,S,iO,绝缘层,(,2,),N,N,半导体,P,型,硅衬底,(b),剖面图,衬底引线,B,N,沟道增强型,MOSFET,的结构示意图和符号,.avi,图,3,5,绝缘栅,(,金属,-,氧化物,-,半导体,),场效应管结构示意图,03.06.2019,模拟电子技术,74,i,/,m,A,D,5,4,3,2,1,0,1,2,3,u,V,G,S,/,U,G,S,th,图,3,7 NMOSFET,的转移特性曲线,03.06.2019,模拟电子技术,75,i,D,可,变,电,阻,区,u,?,u,?,U,D,S,G,S,G,Sth,U,恒,流,区,6V,GS,5,V,4,V,3,V,击,穿,区,u,D,S,2,V,0,截止区,(a),输出特性,图,3,8,输出特性,03.06.2019,模拟电子技术,76,i,D,U,G,S,U,),A,(,厄,尔,利电压,0,u,D,S,(b),厄尔利电压,图,3,8,输出特性,03.06.2019,模拟电子技术,77,BJT,与,FET,的对比,BJT,FET,导电机构,工作控制方式,输入阻抗,放大能力,工艺,使用,多子、少子（双极型）,多子（单极型）,流控,i,B,?,i,C,10,2,10,3,i,D,压控,u,GS,?,10,8,10,12,g,m,(,小,),简单，易集成,D,S,可置换,好,?,(,大,),复杂,C,E,不可置换,辐射光照温度特性,不好,抗干扰能力,03.06.2019,差,模拟电子技术,好,78,使用,FET,的几点注意事项,?,保存,?,注意将几个管脚短路（用金属丝捆绑）。,?,测量,?,JFET,用万用表测试要小心谨慎。,?,MOSFET,一般不可测。,?,焊接,?,各电极焊接顺序为：,SDG,。,?,电烙铁要有中线。,?,断电焊接。,03.06.2019,模拟电子技术,79,