模電課件3場(chǎng)效應(yīng)管及放大電路基礎(chǔ) 考研備考期末復(fù)習(xí)

1、模擬電子技術(shù)之模擬電子技術(shù)之場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路模擬電子技術(shù)課程體系模擬電子技術(shù)課程體系二二極極管管路路晶體晶體管放管放大電大電路路場(chǎng)效場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)管放大放大電路電路用用負(fù)負(fù)反反饋饋放放大大器器三三體體管管管管集成集成運(yùn)放運(yùn)放信信號(hào)號(hào)運(yùn)運(yùn)算算晶晶體體管管場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管反反饋饋電電壓壓比比較較器器正正弦弦波波發(fā)發(fā)生生器器功功率率放放大大器器直直流流穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電源源模擬電子技術(shù)課程體系模擬電子技術(shù)課程體系第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路討論三：放大電路的選用：按下列要求組成兩級(jí)放大電路討論三：放大電路的選用：按下列要求組成兩級(jí)放大電路 100R,10A,M

2、10R)3(300A,M10R)3(150A,k200100R)2(3000A,k21R)1(ouiuiuiui 共射共射+共射共射共集共集+共射共射 2.7 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路問題的引入：?jiǎn)栴}的引入： 3.1 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí) 3.2 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí) 3.4 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)一、場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)：一、場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)：電場(chǎng)控制型器件，單極型晶體

3、管，多子導(dǎo)電電場(chǎng)控制型器件，單極型晶體管，多子導(dǎo)電輸入電阻高；噪聲小；抗輻射能力強(qiáng)；低電源工作輸入電阻高；噪聲小；抗輻射能力強(qiáng)；低電源工作二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和分類：二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和分類：Ng( (柵極柵極) )d( (漏極漏極) )s( (源極源極) )N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管g( (柵極柵極) )PN+N+d( (漏極漏極) )s( (源極源極) )P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路P+P+第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)

4、構(gòu)和分類：二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和分類：Ng( (柵極柵極) )d( (漏極漏極) )s( (源極源極) )N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管PN+N+g( (柵極柵極) )d( (漏極漏極) )s( (源極源極) )P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管dgs符號(hào)符號(hào)dgs符號(hào)符號(hào)P+P+ 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以N溝道為例）：溝道為例）：Ngds1、UGS=0V： 耗盡層較薄，導(dǎo)電溝道較寬，溝道等效耗盡層較薄，導(dǎo)電溝道較寬，溝道等效電阻小，在電阻小，在UDS的作用下產(chǎn)生漏極電流的作用下產(chǎn)生漏極電流IDUDS

5、ID1）UDS增大，增大，ID會(huì)隨之增大嗎？會(huì)隨之增大嗎？問題：?jiǎn)栴}：PP UDS增大，靠近漏端的PN結(jié)反偏電壓增大，耗盡層變厚，靠近漏端的溝道變薄，導(dǎo)電溝道呈楔形。2）溝道形狀對(duì)漏極電流）溝道形狀對(duì)漏極電流ID大小有影響嗎？大小有影響嗎？ UDS增大到一定程度，兩邊的耗盡層靠攏預(yù)夾斷預(yù)夾斷預(yù)夾斷預(yù)夾斷3）預(yù)夾斷之后，）預(yù)夾斷之后，UDS增大，增大，ID會(huì)繼續(xù)增大嗎？會(huì)繼續(xù)增大嗎？ 預(yù)夾斷之后，隨著UDS增大，夾斷區(qū)向源極延伸，ID不變。0U)(UU)off(GS)off(GSGD 注：注：夾斷電壓夾斷電壓預(yù)夾斷條件：預(yù)夾斷條件：可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電

6、路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路PPUGDUGS(off)UGDUGS(off) 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以N溝道為例）：溝道為例）：Ngds1、UGS=0V： 耗盡層較薄，導(dǎo)電溝道較寬，溝道等效耗盡層較薄，導(dǎo)電溝道較寬，溝道等效電阻小，在電阻小，在UDS的作用下產(chǎn)生漏極電流的作用下產(chǎn)生漏極電流IDUDSID小結(jié)：小結(jié)：PP溝道較寬：溝道較寬：,V0UGS 區(qū)區(qū)溝溝道道未未夾夾斷斷，可可變變電電阻阻,UU)off(GSGD預(yù)夾斷預(yù)夾斷,UU)off(GSGD 溝道夾斷，恒流區(qū)溝道夾斷，恒流區(qū),UU)off(GSGD 第

7、三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路PP 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以N溝道為例）：溝道為例）：Ngds2、UGS0V： 耗盡層變厚，導(dǎo)電溝道變窄，溝道等效耗盡層變厚，導(dǎo)電溝道變窄，溝道等效電阻增大，在相同電阻增大，在相同UDS條件下，條件下，ID電流較電流較UGS=0V時(shí)變小。時(shí)變小。UDSID第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路PP 此時(shí)此時(shí)UDS的大小對(duì)的大小對(duì)ID有影響嗎？有影響嗎？問題：?jiǎn)栴}： 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作

8、原理（以三、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理（以N溝道為例）：溝道為例）：Ngds2、UGS0V：UDSID=0全夾斷全夾斷3、UGSUGS（off）： 兩邊耗盡層相遇，導(dǎo)電溝道全夾斷，在兩邊耗盡層相遇，導(dǎo)電溝道全夾斷，在UDS作用下，作用下，ID=0，管子截止。，管子截止。小結(jié)：小結(jié)：U UGSGS控制溝道寬窄，控制溝道寬窄，U UGDGD控制溝道形狀控制溝道形狀問題：?jiǎn)栴}： 為什么沒有考慮為什么沒有考慮UGS為正的情況？為正的情況？第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路PP 耗盡層變厚，導(dǎo)電溝道變窄，溝道等效耗盡層變厚，導(dǎo)電溝道變窄，溝道等效電阻增大，在相同電阻增大，在相同UDS條件

9、下，條件下，ID電流較電流較UGS=0V時(shí)變小。時(shí)變小。 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管工作原理小結(jié)（溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管工作原理小結(jié)（UGS(off)0V： 在襯底表面感應(yīng)出一個(gè)電子的薄層。當(dāng)UGS足夠大，感應(yīng)出足夠的電子，在兩個(gè)N區(qū)之間形成導(dǎo)電溝道。此時(shí)在UDS的作用下，產(chǎn)生電流ID，管子導(dǎo)通。N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通條件：溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通條件：UGSUGS(th）(UGS(th)0,開啟電壓開啟電壓)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)二、二、N溝道增強(qiáng)型

10、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：PN+gsdN+UDS1、UGS=0V： 兩個(gè)N區(qū)之間沒有溝道形成，在UDS作用下，沒有ID電流，管子截止ID2、UGS0V： 在襯底表面感應(yīng)出一個(gè)電子的薄層。當(dāng)UGS足夠大，感應(yīng)出足夠的電子，在兩個(gè)N區(qū)之間形成導(dǎo)電溝道。此時(shí)在UDS的作用下，產(chǎn)生電流ID，管子導(dǎo)通。1）UDS增大，增大，ID會(huì)隨之增大嗎？會(huì)隨之增大嗎？問題：?jiǎn)栴}： UDS增大，靠近漏端的溝道變薄，導(dǎo)電溝道呈楔形?？勺冸娮鑵^(qū)可變電阻區(qū)2）ID會(huì)一直增大下去嗎？會(huì)一直增大下去嗎？ UDS增大到一定的程度，靠近漏端的溝道消失。預(yù)夾斷預(yù)夾斷0U)(UU)t

11、h(GS)th(GSGD 注：注：開啟電壓開啟電壓預(yù)夾斷條件：預(yù)夾斷條件：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)二、二、N溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：PN+gsdN+UDS1、UGS=0V： 兩個(gè)N區(qū)之間沒有溝道形成，在UDS作用下，沒有ID電流，管子截止ID2、UGS0V： 在襯底表面感應(yīng)出一個(gè)電子的薄層。當(dāng)UGS足夠大，感應(yīng)出足夠的電子，在兩個(gè)N區(qū)之間形成導(dǎo)電溝道。此時(shí)在UDS的作用下，產(chǎn)生電流ID，管子導(dǎo)通。3）預(yù)夾斷之后，）預(yù)夾斷之后，UDS增大，增

12、大，ID會(huì)繼續(xù)增大嗎？會(huì)繼續(xù)增大嗎？問題：?jiǎn)栴}： 預(yù)夾斷之后，后，UDS增大，夾斷區(qū)向源極延伸，ID不變 恒流區(qū)恒流區(qū)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)二、二、N溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和工作原理：PN+gsdN+UDSID小結(jié)：小結(jié)：管管子子截截止止 )th(GSGSUU管管子子導(dǎo)導(dǎo)通通 )th(GSGSUU 可可變變電電阻阻區(qū)區(qū))th(GSGDUU預(yù)預(yù)夾夾斷斷 )th(GSGDUU恒恒流流區(qū)區(qū) )th(GSGDUU放大條件放大條件三、三、 N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)

13、管的特性曲線：溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路V6V5V4V3V224061020mA/iDV/uDSmA/iDV/uGS2462GS(th)GSD)(UuKi 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)GS(th)GDUu 第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路例例4 4、已知場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)為、已知場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)為UGS(th)=2V，UBR(GS)=30V，UBR(DS)=15V，當(dāng)，當(dāng)UGS=4V，UDS=5V時(shí)，管子的時(shí)，管子的IDQ=9mA，在下面電路中，已知在下面電路中，已知RG=100K，RD1=5

14、.1K， RD2=3.3K， RD3=2.2K， RS=1K，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？ 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)gdSGRD1RSR15Vs管管子子截截止止,V0UGS gdSGRD2R18V1.5VsV5 . 1UGS mA0ID 管管子子擊擊穿穿,V18UDS 第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路例例4 4、已知場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)為、已知場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)為UGS(th)=2V，UBR(GS)=30V，UBR(DS)=15V，當(dāng)，當(dāng)UGS=4V，UDS=5V時(shí)，管子的時(shí)，管子的IDQ=9mA，在下面電路中，已知在下面電路中，已

15、知RG=100K，RD1=5.1K， RD2=3.3K， RD3=2.2K， RS=1K，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？ 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)2)th(GSGSDQUUIK）（ gdSGRs：假假設(shè)設(shè)管管子子工工作作在在放放大大區(qū)區(qū)2)th(GSGSDQ)UU(KI 1DDQDDDSQRIVU D1RV3管管子子導(dǎo)導(dǎo)通通解解：,V3UGS 2V/mA25. 2 mA25. 2 V525. 0 V475. 2UGD V12區(qū)區(qū)故故管管子子工工作作在在可可變變電電阻阻第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路例例4 4、已知場(chǎng)效應(yīng)

16、管參數(shù)為、已知場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)為UGS(th)=2V，UBR(GS)=30V，UBR(DS)=15V，當(dāng)，當(dāng)UGS=4V，UDS=5V時(shí)，管子的時(shí)，管子的IDQ=9mA，在下面電路中，已知在下面電路中，已知RG=100K，RD1=5.1K， RD2=3.3K， RD3=2.2K， RS=1K，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？，分析管子工作在那個(gè)區(qū)？ 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)2)th(GSGSDQUUIK）（ gdSGRs：假假設(shè)設(shè)管管子子工工作作在在放放大大區(qū)區(qū)2)th(GSGSDQ)UU(KI 3DDQDDDSQRIVU D3RV3管管子子導(dǎo)導(dǎo)通通解解：,V3UGS 2

17、V/mA25. 2 mA25. 2 V05. 7 V05. 4-UGD V12故故管管子子工工作作在在恒恒流流區(qū)區(qū)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)四、四、N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：PN+gsdN+預(yù)埋了導(dǎo)電溝道，預(yù)埋了導(dǎo)電溝道，UGS需要加負(fù)電壓才能夾斷需要加負(fù)電壓才能夾斷0U)off(GS 夾斷電壓：夾斷電壓：溝道夾斷，管子截止溝道夾斷，管子截止 )off(GSGSUU管子導(dǎo)通管子導(dǎo)通 )off(GSGSUU 可變電阻區(qū)可變電阻區(qū))off(GSGDUU1

18、、N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理：溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理：預(yù)夾斷預(yù)夾斷 )off(GSGDUU恒流區(qū)恒流區(qū) )off(GSGDUU第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)四、四、N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：V0UGS )off(GSUGDGS(off)uU24061020mA/iDV/uDSV0UGS V0UGS mA/iDV/uGS0)off(GSU小結(jié)：小結(jié)：N溝道絕緣柵型效應(yīng)管的溝道絕緣柵型效應(yīng)管的 符號(hào)和特性曲線符號(hào)和特性曲線N溝溝道道絕絕緣緣柵柵場(chǎng)場(chǎng)

19、效效應(yīng)應(yīng)管管增增強(qiáng)強(qiáng)型型耗耗盡盡型型- -dgs+ + +- -IDV/uDSmA/iDmA/iD)th(GSUV/uDSmA/iDmA/iD第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路V4V3V2U)th(GS V5- -dgs+ + +- - -+ +V0UGS )off(GSUV0UGS V0UGS )off(GSUIDV/uGSV/uGSDSSI第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)五、五、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：P+gsdP+UDS?管子截

20、止管子截止 )th(GSGSUU管子導(dǎo)通管子導(dǎo)通 )th(GSGSUU 可變電阻區(qū)可變電阻區(qū))th(GSGDUUID0U)th(GS 開啟電壓：開啟電壓：預(yù)夾斷預(yù)夾斷 )th(GSGDUU恒流區(qū)恒流區(qū) )th(GSGDUU第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)六、六、P溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：P+gsdP+UDS?管子截止管子截止 )off(GSGSUU管子導(dǎo)通管子導(dǎo)通 )off(GSGSUU 可變電阻區(qū)可變電阻區(qū))off(GSGDUUID0U)off(GS 夾

21、斷電壓：夾斷電壓：預(yù)夾斷預(yù)夾斷 )off(GSGDUU恒流區(qū)恒流區(qū) )off(GSGDUUP溝溝道道絕絕緣緣柵柵場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管增增強(qiáng)強(qiáng)型型耗耗盡盡型型+ +dgs- - -+ +IDV/uDS mA/iD mA/iD )th(GSUV/uDS mA/iD mA/iD V4 V3 V2U)th(GS V5 - -dgs+ +- -+ +- -+ +V0UGS )off(GSUV0UGS V0UGS )off(GSUIDV/uGSV/uGS第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)五、五、P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特

22、性曲線：溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和特性曲線：DSSI小結(jié)：工作在恒流區(qū)場(chǎng)效應(yīng)管的小結(jié)：工作在恒流區(qū)場(chǎng)效應(yīng)管的g-sg-s，d-sd-s電壓極性電壓極性結(jié)型結(jié)型絕緣柵型絕緣柵型場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管N N溝道：溝道：P P溝道：溝道：N N溝道溝道P P溝道溝道增強(qiáng)型增強(qiáng)型: :耗盡型耗盡型: :增強(qiáng)型增強(qiáng)型:耗盡型：耗盡型：0U,0UDSGS 0U,0UDSGS 0, 0DSGSUU0,DSGSUU任意0, 0DSGSUU0,DSGSUU任意 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路七、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)七、場(chǎng)效應(yīng)管的主要

23、參數(shù)UGS(th) 開啟電壓開啟電壓( (增強(qiáng)型增強(qiáng)型) )IDSS 飽和漏極電流飽和漏極電流 ( (耗盡型，結(jié)型耗盡型，結(jié)型) ) RGS 直流輸入電阻直流輸入電阻( (結(jié)型結(jié)型10107 7歐以上，絕緣柵型歐以上，絕緣柵型10101010歐以上歐以上) ) UGS(off) 夾斷電壓夾斷電壓 ( (耗盡型，結(jié)型耗盡型，結(jié)型) )1 1、直流參數(shù)直流參數(shù) 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路2 2、交、交流參數(shù)流參數(shù)gm 低頻跨導(dǎo)低頻跨導(dǎo), ,反映反映u uGSGS對(duì)對(duì)i iD D的控制作用的控制作用3 3、極限參

24、數(shù)極限參數(shù) UBRXX 擊穿電壓擊穿電壓 XXXX：GSGS、DSDS PDM 最大漏極功耗最大漏極功耗 IDM 最大漏極電流最大漏極電流 3.1 3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí) 3.2 3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的基本知識(shí) 3.4 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路 一、常見的兩種直流偏置電路工作原理一、常見的兩種直流偏置電路工作原理 二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路第三

25、章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 1 1、共源極放大電路、共源極放大電路 2 2、共漏極放大電路、共漏極放大電路 1 1、自給偏壓電路、自給偏壓電路 2 2、分壓式偏壓電路、分壓式偏壓電路 3 3、共柵極放大電路、共柵極放大電路 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路一、常用的兩種偏置方法：一、常用的兩種偏置方法：UGS =- IDRsGRSRDRDDV T1：自給偏壓電路：自給偏壓電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路問題：?jiǎn)栴}：1）這種偏置電路適合何種類型的場(chǎng)）這種偏置電路適合何種類型的場(chǎng)效應(yīng)管？效應(yīng)管？2）如何求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？）

26、如何求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？2)off(GSGSQDSSDQ)UU1(II SDQGSQRIU 結(jié)型，耗盡型結(jié)型，耗盡型不適合增強(qiáng)型不適合增強(qiáng)型IDQ)RR(IVUDSDQDDDSQ GSQU DSQU2DQDQ)8I1(7I )RR(IUUSDDQDDDSQ 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路一、常用的兩種偏置方法：一、常用的兩種偏置方法：UGS =- IDRsGRSRDRDDV T1：自給偏壓電路：自給偏壓電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路例例1 1：已知圖示電路的參數(shù)為：已知圖示電路的參數(shù)為：V VDDDD=18V=18V，R RD D3K3K，

27、R RS S1K1K，R RG G1M1M，I IDSSDSS=7mA=7mA，U UGS(off)GS(off)=-8V=-8V，求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q。解：聯(lián)立方程求解：解：聯(lián)立方程求解： 2)off(GSGSQDSSDQ)UU1(IIV4 . 6 SDQGSQRIU IDQ GSQU DSQU2GSQ)8U1(7 DQI SDQGSQRIU V9 . 2 mA9 . 2ImA2 .22I2DQ1DQ 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路一、常用的兩種偏置方法：一、常用的兩種偏置方法：2：分壓式偏置電路：分壓式偏置電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其

28、放大電路G2RSRDRDDV TG1R問題：?jiǎn)栴}：1）這種偏置電路適合何種類型的）這種偏置電路適合何種類型的場(chǎng)效應(yīng)管？場(chǎng)效應(yīng)管？2）如何求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？）如何求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？ 2)th(GSGSQDQ)UU(KISDQDD2G1G2GGSQRIVRRRU 結(jié)型，增強(qiáng)型，耗盡型結(jié)型，增強(qiáng)型，耗盡型)RR(IVUDSDQDDDSQ IDQ GSQU DSQU 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路一、常用的兩種偏置方法：一、常用的兩種偏置方法：2：分壓式偏置電路：分壓式偏置電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路G2RSRDRDDV TG1R例例2 2

29、：已知圖示電路的參數(shù)為：已知圖示電路的參數(shù)為：VDD=30V，RG12M， RG2500K， RD=40K,RS10K，K=0.2mA/V2, UGS(th)=2V, , 求靜態(tài)工作點(diǎn)求靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q。解：聯(lián)立方程求解：解：聯(lián)立方程求解： 2)th(GSGSQDQ)UU(KI2GSQ)2U(2 . 0 SDQDD2G1G2GGSQRIVRRRU DQI106 mA28. 0ImA57. 0I2DQ1DQ管子截止管子截止時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng),V3 . 0UmA57. 0IGSQ1DQ V2 . 3UmA28. 0IGSQ1DQ 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng))RR(IVUSDDQDDDSQ V16 IDQ GSQU D

30、SQU 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路一、常用的兩種偏置方法：一、常用的兩種偏置方法：2：分壓式偏置電路：分壓式偏置電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路另一種常見的分壓式偏置電路另一種常見的分壓式偏置電路G2RSRDRDDV TG1RG3R問題：?jiǎn)栴}：1 1）為什么增加了）為什么增加了R RG3G3電阻？電阻？2 2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算方法和上一）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算方法和上一個(gè)分壓式偏置電路有何區(qū)別？個(gè)分壓式偏置電路有何區(qū)別？ 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路 一、常見的兩種直流偏置電路工作原理一、常見的兩種直流偏置電路工作原理 二

31、、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 1 1、共源極放大電路、共源極放大電路 2 2、共漏極放大電路、共漏極放大電路 1 1、自給偏壓電路、自給偏壓電路 2 2、分壓式偏壓電路、分壓式偏壓電路 3 3、共柵極放大電路、共柵極放大電路 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1、共源極放大電路：、共源極放大電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路采用自給偏壓電路構(gòu)成的共源極放大電路：采用自給偏壓電路構(gòu)成的共源極放大電路：UGS =

32、- IDRsGRSRDRDDV TLR+uo-先建立場(chǎng)效應(yīng)管的微變等先建立場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效模型，再分析放大電路。效模型，再分析放大電路。+ui-gds 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1：共源極放大電路：共源極放大電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管微變等效模型的建立：場(chǎng)效應(yīng)管微變等效模型的建立：FETgds24061020mA/DiV/uDS+ugs-idid+uds-+ugs-+uds-gmugs 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電

33、路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1：共源極放大電路：共源極放大電路：采用自給偏壓電路構(gòu)成的共源極放大電路：采用自給偏壓電路構(gòu)成的共源極放大電路：sgd第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路DRLR)R/R(gU)R/R(UgUUALDmgsLDgsmiou 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù):輸入電阻輸入電阻:GiRR 輸出電阻輸出電阻:DoRR 問題：?jiǎn)栴}： 源極電阻旁邊為什么要源極電阻旁邊為什么要加旁路電容？加旁路電容？UGS =- IDRsGRSRDRDDV T+ui-LR+uo-GR iUgsmUg oU gsU 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的

34、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1：共源極放大電路：共源極放大電路：采用分壓式偏置電路構(gòu)成的共源極放大電路：采用分壓式偏置電路構(gòu)成的共源極放大電路：gsd第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路)R/R(gALDmu 2G1GiR/RR DoRR DRLRG2RG1RG2RSRDRDDV TG1R+ui-LR+uo- iUgsmUg oU gsU 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1：共源極放大電路：共源極放大電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路采用分壓式偏置電路構(gòu)

35、成的共源極放大電路：采用分壓式偏置電路構(gòu)成的共源極放大電路：)R/R(gALDmu 2G1G3GiR/RRR DoRR 問題：?jiǎn)栴}： 該電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)有何該電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)有何變化？變化？ 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1：共源極放大電路：共源極放大電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路例例3 3、某共源極放大器如圖所示，、某共源極放大器如圖所示，VDD=18V,RD=3K,RS=1K, RG=1M, JFET的的IDSS=7mA,UGS(off)= -8V,RL=5.1K , 電容器的容量足

36、夠大電容器的容量足夠大，求該放大器的，求該放大器的oiuR,R,AGRSRDRDDV T_+iu_+ou+LR+V9 . 2UAm9 . 2IGSQDQ ，解：前已求得：解：前已求得：)1 (2)()(offGSGSQoffGSDSSmUUUIgmS7 . 0 )R/R(gALDmu 32. 1 M1RRgi K3RRDo 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路二、三種組態(tài)的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2、共漏極放大電路：、共漏極放大電路：第三章第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路采用自給偏壓電路構(gòu)成的共漏極放大電路：采用自給偏壓電路構(gòu)成的共漏極放大電路：UGS