晶體管與基本放大電路第1頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回退出

第3章晶體管與基本放大電路本章主要介紹構(gòu)成線性放大電路的基本放大器件——晶體三極管和場(chǎng)效晶體管的伏安特性和主要參數(shù)，分析有它們構(gòu)成的基本放大電路的工作特點(diǎn)、性能指標(biāo)以及分立線性放大電路與集成線性放大電路的主要區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系。開(kāi)始作？業(yè)第2頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3.1晶體管及共射極基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始晶體管的幾種常見(jiàn)外形晶體管的符號(hào)第3頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始1.晶體管的結(jié)構(gòu)（NPN管）在結(jié)構(gòu)圖中，基區(qū)比較薄且摻雜濃度很低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高；集電區(qū)結(jié)面較大，摻雜濃度不高。因此，一般情況發(fā)射區(qū)和集電區(qū)不可互換使用。第4頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始2.晶體管的電流分配和放大原理NPN型晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)如圖。放大狀態(tài)下，要求發(fā)射結(jié)為正向偏置，集電結(jié)為反向偏置。第5頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一退出作？業(yè)主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性由晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的示意圖可以得出定義為直流電流放大系數(shù)，由此可得令式中為三極管CE間反向穿透電流。第6頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一NPN與PNP型晶體管共射組態(tài)直流電源電壓極性相反，如圖3.1.9所示。作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性第7頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.伏安特性（以NPN硅管為例）作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性（1）輸入特性（2）輸出特性輸出特性中基極電流進(jìn)入截止區(qū)，集-射極電壓進(jìn)入飽和區(qū)。第8頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性晶體管三種工作狀態(tài)對(duì)比表工作狀態(tài)直流偏置條件電位關(guān)系輸出伏安特性(以NPN管為例)NPN硅管PNP鍺管截止發(fā)射結(jié)：不大于死區(qū)電壓集電結(jié)：反向偏置uBE≤0.5VuBC<0VuBE≥-0.1VuBC>0VIC=0，UCE=VCC放大發(fā)射結(jié)：大于死區(qū)電壓集電結(jié)：反向偏置uBE>0.5VuBC<0VuBE<-0.1VuBC>0VIC=β?IB，UCE=VCC-IC?RC飽和發(fā)射結(jié)：大于死區(qū)電壓集電結(jié)：正向偏置uBE>0.5VuBC>0VuBE<-0.1VuBC<0VIC=(VCC-UCES)/RCUCE=UCES≈0.3V第9頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性例：測(cè)出處于正常放大狀態(tài)的晶體管各個(gè)電極的電位如下圖；試判斷各管的類(lèi)型（PNP，NPN）、材料（硅管？鍺管？）并區(qū)分e，b，c三個(gè)電極。

第10頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性解：根據(jù)放大狀態(tài)晶體管直流偏置條件，可知發(fā)射結(jié)正偏，UBE壓差很?。凰詫?duì)另外兩電極壓差較大的電極是集電極C。A：③是C；B：②是C；C：③是C材料判斷：鍺管UBE=0.2~0.3V，硅管UBE=0.6~0.7V；A：硅管；B：鍺管；C：硅管第11頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性

類(lèi)型判斷：VC電位最高，NPN型,VC電位最低，PNP型。A:NPN型B:PNP型C:NPN型管腳判斷：NPN型VC>VB>VE，PNP型VC<VB<VE。

A：①是B，②是E;B：①是E，③是B;C：①是E，②是B。第12頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性參數(shù)分類(lèi)參數(shù)名稱(chēng)性能參數(shù)1.共射極電流放大系數(shù)β和β；2.共基極電流放大系數(shù)α和α；3.極間反向飽和電流ICBO和ICEO；4.特征頻率fT。極限參數(shù)1.集電極最大允許電流ICM

；2.集電極最大允許損耗功率PCM；3.集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO。4.主要參數(shù)第13頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性圖3.1.6晶體管的三種輸入、輸出組態(tài)。第14頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性α與β的關(guān)系：?共射極直流電流放大系數(shù)?共射極交流電流放大系數(shù)一般情況可以認(rèn)為

?共基極直流電流放大系數(shù)?共基極交流電流放大系數(shù)第15頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.1晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性圖3.1.7為晶體管極限參數(shù)的圖示。IC的最大值PCM線UCE的最大值晶體管正常放大時(shí)，應(yīng)保證：第16頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路1.放大電路的工作原理（1）電路的構(gòu)成T:NPN型晶體管；Rb:基極偏置電阻；RC:直流負(fù)載電阻；RL:交流負(fù)載電阻；uS

:交流信號(hào)源；RS:信號(hào)源內(nèi)阻；VCC:直流電壓源；C1、C2:耦合電容。第17頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路基本放大電路中每個(gè)元件都有相應(yīng)的作用。交流信號(hào)源uS是被放大的信號(hào)，直流電壓源VCC是給晶體管提供直流工作點(diǎn)，同時(shí)為信號(hào)放大提供能量。在分析放大電路時(shí)，可采用線性電路疊加原理，先來(lái)分析VCC單獨(dú)作用——直流分析；再來(lái)分析uS單獨(dú)作用——交流分析；然后將結(jié)果疊加起來(lái)。第18頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始共射極基本放大電路的組成及放大作用我們可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示理解一下信號(hào)疊加放大和傳遞過(guò)程。第19頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始波形分析：經(jīng)過(guò)以上分析可以將放大過(guò)程波形疊加放大情況整理成圖3.1.11。第20頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始2．放大電路的非線性失真

當(dāng)信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)和飽和區(qū)，電路將產(chǎn)生非線性失真。如圖3.1.12所示。

Q1:電流過(guò)大，易產(chǎn)生飽和失真；Q2:電流過(guò)小，易產(chǎn)生截止失真。所以，直流工作點(diǎn)一般設(shè)置為中點(diǎn)。第21頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路（2）靜態(tài)分析（直流分析）VCC單獨(dú)作用時(shí)等效電路——直流通路。此時(shí)uS=0，只有直流電源VCC起作用，耦合電容C1、C2相當(dāng)于開(kāi)路，圖3.1.10（c）等效為圖3.1.10（b），稱(chēng)作放大電路的直流通路。第22頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始

直流參數(shù)計(jì)算：

晶體管的基極電流IB、集電極電流IC、發(fā)射結(jié)電壓UBE和管壓降UCE,稱(chēng)為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，記作IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQ。工作點(diǎn)計(jì)算公式在近似分析時(shí)，可認(rèn)為UBEQ已知，硅管取作0.6~0.7V，鍺管取作0.2~0.3V。第23頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路（3）動(dòng)態(tài)分析（交流分析）uS單獨(dú)作用時(shí)，電容C1、C2和直流電源VCC相當(dāng)于短路，其等效電路——交流通路如圖3.1.14(a)。第24頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路由于放大狀態(tài)晶體管發(fā)射結(jié)正向偏置，可用PN結(jié)小信號(hào)模型電阻rbe來(lái)等效；集電結(jié)反向偏置相當(dāng)于開(kāi)路；根據(jù)輸出特性可知，放大狀態(tài)晶體管集-射極可等效一個(gè)電流控制電流源。晶體管放大狀態(tài)小信號(hào)線性模型，如圖3.1.13。第25頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回

3.1.2共射極基本放大電路將晶體管小信號(hào)線性模型，代入圖3.1.14(a)所示交流通路中，可得晶體管放大電路微變等效電路，如圖3.1.14(b)。第26頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始

交流參數(shù)計(jì)算：

放大電路的輸入電阻Ri、輸出電阻RO和電壓放大倍數(shù)Aui及源電壓放大倍數(shù)AuS，稱(chēng)為晶體管放大電路的交流參數(shù)?；痉糯箅娐方涣鲄?shù)計(jì)算公式：第27頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.2共射基本放大電路主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始例3.1.1晶體管基本共射放大電路如圖3.1.10(C)所示，已知晶體管的rbb’=100Ω，β=80，導(dǎo)通時(shí)UBEQ=0.75V。（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ、UCEQ；（2）估算電路的輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和電壓放大倍數(shù)Aui及Aus。第28頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回退出作？業(yè)3.1.2共射基本放大電路解：（1）根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算公式可得結(jié)果分析：UBEQ<UCEQ<(1/2)VCC，因此:①晶體管工作在放大狀態(tài)；②電流ICQ過(guò)大，若信號(hào)過(guò)大將可能產(chǎn)生飽和失真。第29頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回退出作？業(yè)3.1.2共射基本放大電路解：（2）根據(jù)交流參數(shù)計(jì)算公式可得第30頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.2共射基本放大電路結(jié)果分析：

①由于晶體管的rbe較小致使放大電路的輸入電阻Ri較小，因此當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻RS較大時(shí)，放大倍數(shù)Aus將有較大的衰減。

②放大電路輸出對(duì)負(fù)載RL可以看做是信號(hào)源。由于放大電路輸出是電流源模型，因此在RL一定時(shí)，內(nèi)阻RC越大,負(fù)載電阻RL中分流越大，輸出電壓也越高，所以電壓放大倍數(shù)Aui越大。第31頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性電源電壓的波動(dòng)、元器件的老化以及因溫度的變化所引起晶體管參數(shù)的變化，都會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定，從而使動(dòng)態(tài)性能不穩(wěn)定，甚至引起電路無(wú)法正常工作。

放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的變化主要體現(xiàn)在“擾動(dòng)”使集電極電流ICQ發(fā)生改變，因此在電路設(shè)計(jì)上應(yīng)采用必要的電流負(fù)反饋，以保證ICQ的穩(wěn)定。第32頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.典型靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題圖3.1.18具有穩(wěn)定集電極電流IC的功能。第33頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題（1）穩(wěn)定工作點(diǎn)的條件

在圖3.1.18b中，合理選擇電阻Rb1和Rb2

的值，可以滿足。即則晶體管的基極電位VBQ可寫(xiě)作第34頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題

主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始（2）工作點(diǎn)的穩(wěn)定過(guò)程

下面舉例說(shuō)明電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。第35頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例3.1.2在圖3.1.18所示的典型靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中，已知晶體管的輸出特性曲線如圖3.1.19,rbb’=100Ω，UBEQ=0.7V。作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題第36頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一解：根據(jù)題目要求和已知條件，首先進(jìn)行直流分析；求得直流工作點(diǎn)Q(UCEQ，ICQ)后，在輸出特性上找到相應(yīng)點(diǎn)的IBQ從而根據(jù)β≈ICQ/IBQ得到β值；再進(jìn)行交流計(jì)算，求出交流參數(shù)。作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ和UCEQ；（2）估算輸入電阻Ri、輸出電阻Ro和電壓放大倍數(shù)Aui；（3）若信號(hào)源內(nèi)阻RS=1kΩ,求Aus。第37頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題（1）求靜態(tài)工作點(diǎn)電路的直流通路如圖3.1.18(b)所示，由圖可得第38頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）估算交流參數(shù)首先畫(huà)出電路的微變等效電路，根據(jù)交流參數(shù)定義可求得Ri、Ro和Aui。作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題第39頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回退出作？業(yè)根據(jù)放大電路輸出回路方程3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題可在輸出特性上畫(huà)出直流負(fù)載線MN，如圖直流負(fù)載線MN上Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的IB≈20mA,電流放大系數(shù)β≈ICQ/IBQ=50

第40頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回退出作？業(yè)根據(jù)交流參數(shù)計(jì)算公式可得3.1.3共射放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題第41頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.2晶體管放大電路三種基本組態(tài)主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.2.1三種組態(tài)電路的主要特點(diǎn)和典型應(yīng)用1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3.2.1共射基本放大電路第42頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.2.1三種組態(tài)電路的主要特點(diǎn)和典型應(yīng)用主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始圖3.2.2共集基本放大電路第43頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始圖3.2.3共基基本放大電路3.2.1三種組態(tài)電路的主要特點(diǎn)和典型應(yīng)用第44頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始2.性能特點(diǎn)表3.2.1晶體管三種組態(tài)放大電路的指標(biāo)比較3.2.1三種組態(tài)電路的主要特點(diǎn)和典型應(yīng)用第45頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.典型應(yīng)用共射放大電路常作為多極放大器的中間級(jí)，是中、低頻電壓放大電路的首選單元電路。共集放大電路常作為隔離器或阻抗變換器，用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)或輸出級(jí)。它也是恒壓源電路、測(cè)量放大電路、功率放大電路的首選單元電路。共基放大電路是實(shí)現(xiàn)寬頻放大電路的首選方案，可用于無(wú)線電通信系統(tǒng)，常用來(lái)實(shí)現(xiàn)恒流源輸出。3.2.1三種組態(tài)電路的主要特點(diǎn)和典型應(yīng)用第46頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.2.2基本共集、共基放大電路的分析實(shí)例主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始共集電極電路的分析共集電極電路的應(yīng)用第47頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.3場(chǎng)效晶體管及其放大電路

主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性

場(chǎng)效晶體管是利用極間電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出電流的半導(dǎo)體器件，所以是一種電壓控制電流型器件（簡(jiǎn)稱(chēng)壓控器件）。又因?yàn)槠涔ぷ麟娏髦饕啥鄶?shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成，因此又稱(chēng)為單極型晶體管。與雙極型晶體管相比，它具有輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、噪聲低、抗輻射能力強(qiáng)和制造工藝簡(jiǎn)單、易于大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。第48頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.3場(chǎng)效晶體管及其放大電路

主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性根據(jù)結(jié)構(gòu)與制造工藝的不同，場(chǎng)效晶體管可分為N溝道場(chǎng)效晶體管結(jié)型絕緣柵型N溝道P溝道P溝道增強(qiáng)型耗盡型增強(qiáng)型耗盡型第49頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性1．絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理

（1）基本結(jié)構(gòu)在此以N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效晶體管為例，介紹結(jié)構(gòu)和工作原理。第50頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性（2）工作機(jī)理

通常襯底B與源極S相連，柵-源電壓uGS將使柵極與襯底間產(chǎn)生方向向下的靜電場(chǎng)，在襯底靠近絕緣層處感應(yīng)出電子層，使兩個(gè)N+區(qū)連通，形成N型導(dǎo)電溝道，見(jiàn)圖3.3.2所示。第51頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性若在漏-源極之間加上電壓uDS，則會(huì)產(chǎn)生漏極電流iD。通過(guò)增加電壓uGS的大小，可增加導(dǎo)電溝道的寬窄，從而實(shí)現(xiàn)控制漏極電流iD大小的目的，故稱(chēng)此種場(chǎng)效應(yīng)管為增強(qiáng)型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。第52頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性2．增強(qiáng)型N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和伏安特性

第53頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性（1）漏極特性

漏極特性是在電壓UGS為常數(shù)的條件下，表示漏極電流與漏-源電壓間函數(shù)關(guān)系的曲線，也稱(chēng)作輸出特性。它有夾斷區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)三個(gè)工作區(qū)，如圖3.3.3（C）所示。

第54頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性（2）轉(zhuǎn)移特性圖3.3.3（b）為場(chǎng)效晶體管轉(zhuǎn)移特性。當(dāng)場(chǎng)效晶體管工作在恒流區(qū)時(shí)，由于輸出特性可近似為平行于橫坐標(biāo)軸的一組曲線，電流iD的大小只與uGS有關(guān)，與uDS無(wú)關(guān)，所以可用一條轉(zhuǎn)移特性曲線代替恒流區(qū)的所有曲線。第55頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性3.N溝道耗盡型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理

（1）基本結(jié)構(gòu)制造時(shí)耗盡型絕緣柵場(chǎng)效晶體管時(shí)，在SO2絕緣層中加入正電荷,因此在uGS=0時(shí),D-S間已存在導(dǎo)電溝道,如圖。導(dǎo)電溝道SO2中的正電荷第56頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性下圖為耗盡型N溝道絕緣柵場(chǎng)效晶體管的符號(hào)和轉(zhuǎn)移特性。當(dāng)反向柵-源uGS電壓達(dá)到一定值時(shí)，導(dǎo)電溝道被夾斷。UP:夾斷電壓，(UP<0)；IDSS:漏極飽和電流。第57頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性4．結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與工作原理N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管在結(jié)構(gòu)上與絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管不同。其結(jié)構(gòu)是在一塊N型半導(dǎo)體的兩側(cè)擴(kuò)散兩個(gè)高濃度的P+區(qū)，形成兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。

VGS對(duì)溝道的控制作用漏源電壓對(duì)溝道的控制作用第58頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性下圖為N溝道結(jié)型場(chǎng)效晶體管的符號(hào)和轉(zhuǎn)移特性。當(dāng)反向柵-源uGS電壓達(dá)到一定值時(shí)，導(dǎo)電溝道被夾斷。UP:夾斷電壓，(UP<0)；IDSS:漏極飽和電流。第59頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性

各種類(lèi)型的場(chǎng)效晶體管的符號(hào)和轉(zhuǎn)移特性，如表3.3.1所示。增強(qiáng)型N溝道增強(qiáng)型P溝道耗盡型N溝道結(jié)型N溝道結(jié)型P溝道耗盡型P溝道第60頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性

為了使場(chǎng)效晶體管電路正常放大，需要設(shè)置合適且穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。表3.3.3列出了各類(lèi)場(chǎng)效應(yīng)管工作在放大區(qū)時(shí)對(duì)偏置電壓UGSQ和UDSQ的極性要求。

第61頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性

例：試分析圖示各電路能否正常放大，并說(shuō)明理由。

(a)不能；N溝道結(jié)型UGS應(yīng)為負(fù)偏壓。(b)能；(c)不能；(d)不能。第62頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作？業(yè)退出主菜單開(kāi)始回退前進(jìn)最后返回參數(shù)分類(lèi)參數(shù)名稱(chēng)直流參數(shù)1.開(kāi)啟電壓UT；2.夾斷電壓UP；3.飽和漏極電流IDSS；4.直流輸入電阻RGS。交流參數(shù)1.低頻跨導(dǎo)（互導(dǎo)）gm；2.極間電容Cgs、Cgd。極限參數(shù)1.最大漏極電流IDM；2.柵-源擊穿電壓U(BR)GS；3.漏-源擊穿電壓U(BR)DS。3.3.1場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性5．場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)

第63頁(yè)，共74頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主菜單回退前進(jìn)最后返回作？業(yè)退出開(kāi)始3.4多級(jí)放大電路

單管放大電路的放大倍數(shù)只有幾十倍，輸入電阻和輸出電阻也難于滿足要求，故常采用多個(gè)單管放大電路的級(jí)聯(lián)，組成多級(jí)放大電路，以改善放大電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)要求。