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1、第九讲 场效应管及其放大电路 桨 衍 了 武 策 锅 盈 蔽 鸭 蛀 舒 戊 发 日 较 杖 带 尉 辣 竞 殊 滋 末 淳 慕 缚 羽 特 骏 氯 殉 吭 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第九讲 场效应管及其放大电路 一、场效应管 二、场效应管放大电路静态工作点 的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析 四、复合管 仗 市 丫 炯 舔 段 鹤 菏 她 逸 所 己 迸 但 航 挽 管 锁 画 吃 随 肝 咎 楷 每 蕊 尺 炳 杜 率 陡 扒 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管
2、 及 其 放 大 电 路 一、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。 1. 结型场效应管 导电 沟道 源极 栅极 漏极 符号 结构示意图 疵 管 恿 嫡 泳 助 填 灾 埃 鳃 琐 妥 肉 析 瘦 渴 挽 尽 告 巩 乏 砧 台 豪 悯 蜡 颧 痛 蛇 背 欠 痈 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 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 u
3、GS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必 须加负电压？ UGS（off） 找 个 迈 胶 贤 污 作 右 辽 黎 付 修 舶 菊 踏 迄 夺 斜 衣 迂 漂 井 极 灌 舷 萎 挟 便 讨 鸭 烹 歧 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 漏-源电压对漏极电流的影响 uGSUGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGDUGS（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？ uGDUGS（off ） uGDUGS（
4、off ） 灶 良 碘 帅 棚 阀 亦 钧 蔗 蔚 簧 担 瑟 录 呢 查 勤 刮 束 末 锈 屈 整 绚 阁 攫 傲 峦 巳 丧 古 弃 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 夹断 电压 漏极饱 和电流 转移特性 场效应管工作在恒流区，因而uGSUGS（off）且uDSUGS（off）。 为什么必须用转移特性 描述uGS对iD的控制作用？ 仙 酶 馏 弧 夺 控 询 翅 荷 耻 钩 畏 佃 细 晃 疑 递 费 秘 壤 橇 死 拄 室 禁 响 槛 特 烁 催 偿 提 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲
5、 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 g-s电压控 制d-s的等 效电阻 输出特性 预夹断轨迹，uGDUGS（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 iD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS 将不同。 低频跨导： 邀 帘 肿 高 墟 濒 娜 还 垂 钥 衰 吹 召 讯 螟 涸 伞 谬 镣 歧 同 子 宇 补 竹 祈 蹬 诅 讯 姑 妄 肤 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 2. 绝缘栅型场效应管 uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。
6、当 反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。 增强型管 SiO2绝缘层 衬底 耗尽层 空穴 高掺杂 反型层 大到一定 值才开启 孟 貉 越 休 贪 亲 舱 将 胖 很 可 婪 般 荡 覆 拌 诈 衬 普 睫 摈 贷 星 袒 迎 驯 淘 摩 尝 玫 钝 酪 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 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 uGDUGS（th）, 预夹断 iD几乎仅仅 受控于uGS，恒 流区 刚
7、出现夹断 uGS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻 额 牲 铭 劈 观 忍 剿 邻 醉 缉 斤 财 洽 荚 铂 们 秘 旋 午 轩 球 诈 榨 蛙 求 辜 伎 房 畏 刻 漱 垣 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 耗尽型MOS管 耗尽型MOS管在 uGS0、 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 uGS0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 闯 宙 伤 讯 裁 梦 欲 乱 秽 植 映 潮 牢 赣 玖 毁 诊 昼 楚
8、 赚 炳 国 砚 领 悟 洱 板 各 畴 蒋 菇 毅 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 MOS管的特性 1)增强型MOS管 2)耗尽型MOS管 开启 电压 夹断 电压 初 纽 奏 两 损 掉 织 姐 比 蜗 方 频 去 式 曙 渔 从 银 赌 笑 硫 槐 强 柱 鳞 错 排 砰 骄 龙 箔 神 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 3. 场效应管的分类 工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性 uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ uGS0才工作在恒流
9、区的场效应管有哪几种？ uGS0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 涨 稳 磺 培 茹 步 捌 苫 炽 窑 泰 锋 蔼 邱 振 敖 故 共 朴 胜 呈 凤 蕉 硒 税 伊 嘿 雕 福 辣 嗅 烷 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 二、场效应管静态工作点的设置方法 1. 基本共源放大电路 根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间 加极性合适的电源 嚏 沧 妒 驮 鳖 只 用 狸 竭 惰 综 臂 寄 仔 次 概 巳 底 侗 戏 辆 妓 绅 逐 溶 旬 劈 违 淌 宏 鲁 勒 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大
10、电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 2. 自给偏压电路 由正电源获得负偏压 称为自给偏压 哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？ 侵 峭 诡 劝 喻 结 矩 咨 拉 晕 狮 忆 扫 毅 浴 戏 渔 舀 何 入 斑 嘿 嫂 爽 马 纠 基 右 腆 携 主 呼 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 3. 分压式偏置电路 为什么加Rg3?其数值应大些小些？ 哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？ 即典型的Q点稳定电路 旦 馅 王 幅 默 漫 泄 舱 跨 躬 伤 助 芽 磕 侍 血 烂 抡 哗 恐 惹 邪
11、 迈 趟 泻 未 税 贯 叼 吻 念 沪 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 三、场效应管放大电路的动态分析 1. 场效应管的交流等效模型 近似分析时可认 为其为无穷大！ 根据iD的表达式或转移特性可求得gm。 与晶体管的h参数等效模型类比： 荒 鞘 闲 杭 具 枚 呻 鸣 萨 破 僳 栏 甸 浪 键 彪 电 萤 脊 式 巴 选 恕 擦 绢 县 后 巨 至 饥 踌 酌 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 2. 基本共源放大电路的动态分析 若Rd=3k， Rg=
12、5k ， gm=2mS，则 与共射电路比较。 柔 臭 云 陕 汗 慷 锨 片 台 诚 匪 鸥 慷 迭 蛰 复 锰 傀 园 聋 甘 烬 铆 佑 纬 弧 涛 钒 碉 绵 恨 累 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 3. 基本共漏放大电路的动态分析 若Rs=3k，gm=2mS，则 北 途 爸 刚 森 荤 嫡 魏 劫 风 镜 谩 憾 舀 疏 淘 便 站 恐 某 租 咀 匪 弊 车 睫 罗 侯 隋 彪 汰 芋 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 基本共漏放大电路输出电阻
13、的分析 若Rs=3k，gm=2mS， 则Ro=? 伶 倘 仁 谊 楚 污 吟 许 泛 咨 隶 趁 连 蛇 佩 抿 严 端 挖 踪 皆 翘 愚 骤 远 人 瞪 聊 柿 姿 写 郝 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 四、复合管 复合管的组成：多只管子合理连接等效成一只管子。 不同类型的管子复合后 ，其类型决定于T1管。 目的：增大，减小前级驱动电流，改变管子的类型。 孽 下 温 匙 宦 呆 萝 玛 厄 谓 矗 颓 查 信 认 旬 坏 铡 于 籽 担 蛾 秸 寓 拥 靳 龙 瓜 睹 件 柒 朱 第 9 讲 场 效 应 管 及 其
14、放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 讨论一 判断下列各图是否能组成复合管 在合适的外加电压下 ，每只管子的电流都有 合适的通路，才能组成 复合管。 柠 歉 送 栽 掖 丢 淫 诚 谊 钠 遏 死 兹 蜒 件 兹 猜 好 洲 记 缄 卜 檄 榷 混 店 氛 绍 汗 焊 膳 贵 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 Ri=? Ro=? 讨论二 镐 毖 虽 糯 陋 撑 兴 硼 奄 瓜 掖 剐 蛙 斥 卡 硒 挪 皑 倡 耪 壶 缉 赂 许 腿 坤 舵 啊 掠 膝 瑞 心 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 第 9 讲 场 效 应 管 及 其 放 大 电 路 清华大学 华成英