1、場效應管及其放大電路場效應管及其放大電路5.1 場效應管的結(jié)構(gòu)與工作原理場效應管的結(jié)構(gòu)與工作原理一、結(jié)型場效應管的結(jié)構(gòu)與類型1、結(jié)構(gòu)：l 在同一塊摻雜半導體（如：N）基片上制作兩個高摻雜的異型半導體區(qū)（如：P），P與N間形成耗盡層（PN結(jié)）；將此兩個區(qū)連在一起，作為一個電極，稱為柵極G；l 基片兩端引出兩個電極，一個稱為漏極D，另一個稱為源極S（兩極可互換），漏極與源極間的非耗盡層稱為導電溝道。2、類型：l類型：根據(jù)基片與高摻雜區(qū)的不同，可分為N溝道管、P溝道管。l符號：按照PN結(jié)的方向：N溝道管箭號由柵極指向內(nèi)部；P溝道管箭號由內(nèi)部指向柵極。二、結(jié)型場效應管的工作原理（以N溝道管為例）：1、

2、條件：luGS0使溝道中及D-S間能形成電流。2、耗盡層寬度及溝道寬度可隨外加電壓uGS、uDS的變化而變化（兩者變化趨勢相反），并可能使溝道出現(xiàn)夾斷現(xiàn)象；uGD= UGS(off) 時稱為預夾斷。3、溝道未夾斷前（uGSU GS(off ) ），iD隨uDS的變化線性變化，對應于不同的uGS，耗盡層與溝道寬度不同，D-S間可等效為不同阻值的電阻線性特性。4、溝道夾斷后（uGS0，uGD=uGS-uDSU GS(off ) ），iD幾乎與uDS的變化無關(guān)恒流特性，但與uGS的變化有關(guān)uGS對iD的控制特性（電壓控制電流）。定義：低頻跨導： GSDmuig三、結(jié)型場效應管的伏安特性1、輸出特性曲

3、線：（1）可變電阻區(qū)：uDSuGS-UGS(off)近似為一族平行于橫軸的直線。l對于固定的uGS，iD基本與uDS無關(guān)。l對于不同的uGS，uGS越大，iD越大。（3）（完全）夾斷區(qū)：uGSUGS(off)l此時，溝道被完全夾斷， 0Di2、轉(zhuǎn)移特性（恒流區(qū)）：常數(shù)DSUGSDufi| )(2)()1 (offGSGSDSSDUuIiDDSSoffGSoffGSGSDSSDSSoffGSoffGSoffGSGSDSSDSGSDGSDmiIUUuIIUUUuIUuiuig)(2)()()()(2)1 (2)1)(1 (2|在小信號作用下，可以用IDQ來近似iD，則： DQDSSoffGSmII

4、Ug)(2四、場效應管與晶體管的比較：1、輸入電阻：晶體管基極總是要取用一定的電流，而場效應管柵極幾乎不取用電流，故比晶體管具有極高的輸入電阻。2、溫度穩(wěn)定性：晶體管中有兩種載流子參與導電，其中，少子的漂移運動受溫度影響較大；而場效應管只有一種載流子參與導電，因此，其溫度穩(wěn)定性比晶體管好。3、噪聲系數(shù)：與上相同的原因，參與熱運動的載流子種類少，由此而形成的固有噪聲小。4、管腳互換性：晶體管的集電極與發(fā)射極不能互換，但場效應管的漏極與源極可互換，性能幾乎沒有影響。5、種類：場效應管的種類很多（尤其是絕緣柵場效應管），選用的靈活性大。 5.2 場效應管放大電路場效應管放大電路一、場效應管放大電路靜

5、態(tài)工作點的設(shè)置與計算：1、基本方法：（1）電路結(jié)構(gòu)：圖5.2.2（a）（2）Q點計算：dDQDDDSQoffGSGGDSSoffGSGSQDSSDQGGGSQRIVUUVIUUIIVU2)(2)()1()1(2、自給偏置方法：（1）電路結(jié)構(gòu)：圖5.2.3（a）（2）Q點計算：)()1 ()1 (02)(2)(sdDQDDDSQDQoffGSsDQDSSoffGSGSQDSSDQsDQsDQSQGQGSQRRIVUIURIIUUIIRIRIUUU由此式可求解出自給偏壓3、分壓式偏置方法：（1）電路結(jié)構(gòu)：圖5.2.4（a）（2）Q點計算：)2()1 () 1 (2)(211211offGSGSQDSSDQsDQDDgggSQGQGSQsDQSQDDgggGQUUIIRIVRRRUUURIUVRRRU對(1)、(2)式聯(lián)立求解，可求得IDQ、UGSQ )(sdDQDDDSQRRIVU二、場效應管放大電路的動態(tài)分析與計算1、場效應管的交流等效模型：（1）柵極-源極間：由于PN處于反偏狀態(tài)，柵極電流幾乎為0，故G-S間等效為開路。（2）漏極-源極間：由于在恒流區(qū)，iD受uGS控制，且與uDS基本無關(guān)，故D-S間等效為受控電流源： ；另外，D-S間存在一定的動態(tài)電阻，等效為rds，通常，此值