1、本章重點(diǎn): l 結(jié)型、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理、輸出特性、轉(zhuǎn)移特性及主要參數(shù) l 共源、共漏極放大電路的工作原理 場(chǎng)效應(yīng)管的偏置方式及靜態(tài)工作點(diǎn)的求法,3.1 概述,3.1.1 場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn),3.1.2 場(chǎng)效應(yīng)管的分類,3.1.3 場(chǎng)效應(yīng)管與晶體三極管的比較,3.2場(chǎng)效應(yīng)管,3.2.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,1 結(jié)構(gòu),第3章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路,（c） N溝道,（a） N型溝道 （b）P型溝道 （d）P溝道,圖3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào),2. 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理,（a）uGS=0,uDS=0時(shí)的情況 （b）uGS=0,uDS|VP|時(shí)的情況,（c）uGS=0,uDS=|VP|時(shí)的

2、情況 （d）uGS=0,uDS|VP|時(shí)的情況 圖3.2 改變uDS時(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)導(dǎo)電溝道的變化,（a）UGs=0時(shí) （b）uGSVP時(shí)溝道被夾斷 圖3.3,3. 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線,（1）轉(zhuǎn)移特性,（2）輸出特性,圖3.5 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線,可變電阻區(qū)：當(dāng)漏源電壓uDS很小時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管工作于該區(qū)。此時(shí)，導(dǎo)電溝道暢通，場(chǎng)效應(yīng)管的漏源之間相當(dāng)于一個(gè)電阻一。在柵、源電壓uGS一定時(shí)，溝道電阻也一定，iD隨uGS增大而線性增大。但當(dāng)柵源電壓變化時(shí)，特性曲線的斜率也隨之發(fā)生變化?？梢钥闯觯瑬旁措妷簎DS無關(guān)，我們稱這個(gè)區(qū)域?yàn)楹懔鲄^(qū)，也稱為放大區(qū)。在恒流區(qū)，iD主要由柵源電壓uGS決定。

3、 恒流區(qū)：隨著uDS增大到一定程度，iD的增加變慢，以后iD基本恒定，而與漏源電壓uDS無關(guān)，我們稱這個(gè)區(qū)域?yàn)楹懔鲄^(qū)，也稱為放大區(qū)。在恒流區(qū)，iD主要由柵源電壓uGS決定。 擊穿區(qū)：如果繼續(xù)增大uDS到一定值后，漏、源極之間會(huì)發(fā)生擊穿，漏極電流iD急劇上升，若不加以限制，管子就會(huì)損壞。 夾斷區(qū)：當(dāng)uGS負(fù)值增加到夾斷電壓uGS（off）后，iD0，場(chǎng)效應(yīng)管截止。,3.2.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管,1. 增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及工作原理 (1) 結(jié)構(gòu)及符號(hào),g,襯底引線,d,g,s,SiO2,P型硅襯底,N,N,d,s,d,s,g,（a）N溝道結(jié)構(gòu)圖 （b）N溝道符號(hào)圖 （c）P溝道符號(hào),圖3.

4、6 增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖,(2) 工作原理,(3) 特性曲線,圖3.8 N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線,(a) 轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性,3.2.3 耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及工作原理,（a）N溝道結(jié)構(gòu)圖 (b)N溝道符號(hào) (c)P溝道符號(hào),圖3.9 耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖,（a）轉(zhuǎn)移特性 （b）輸出特性,圖3.10 N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線,3.2.4 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù),1、 夾斷電壓UGS(off)：實(shí)質(zhì)上是使iD0時(shí)所需的uGS值。 2、 飽和漏電流IDSS 在uGS0的情況下，當(dāng)uDS |VP|時(shí)的漏極電流稱為飽和漏電流，通常令uDS=10V，uGS0V時(shí)測(cè)出的iD就是

5、IDSS。,3 低頻互導(dǎo)（跨導(dǎo)）gm,4 最大耗散功率PDM,3.2.5 場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè)及使用注意事項(xiàng),1.場(chǎng)效應(yīng)管的檢測(cè),(1)管腳的判別,(2)質(zhì)量判定,2. 場(chǎng)效應(yīng)管使用注意事項(xiàng),(1)、 MOS管柵、源極之間的電阻很高，使得柵極的感應(yīng)電荷不易泄放，因極間電容很小，幫會(huì)造成電壓過高使絕緣層擊穿。因此，保存MOS管應(yīng)使三個(gè)電極短接，避免柵極懸空。焊接時(shí)，電烙鐵的外殼應(yīng)良好地接地，或燒熱電烙鐵后切斷電源再焊。 (2)、 有些場(chǎng)效應(yīng)晶體管將襯底引出，故有4個(gè)管腳，這種管子漏極與源極可互換使用。但有些場(chǎng)效應(yīng)晶體管在內(nèi)部已將襯底與源極接在一起，只引出3個(gè)電極，這種管子的漏極與源極不能互換。 (3)

6、、 使用場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)各極必須加正確的工作電壓。 (4)、 在使用場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，要注意漏、源電壓、漏源電流及耗散功率等，不要超過規(guī)定的最大允許值。,3.3 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,3.3.1 場(chǎng)效應(yīng)管的直流偏置電路及靜態(tài)分析,1直流偏置電路,（1）自偏壓電路,（a）自偏壓電路 (b)分壓式自偏壓電路,圖3.11 場(chǎng)效應(yīng)管的偏壓電路,（2）分壓式自偏壓電路,2靜態(tài)工作點(diǎn)的確定,（1）在輸出特性上作直流負(fù)載線,（2）作負(fù)載轉(zhuǎn)移特性,（3）作源極負(fù)載線,（4）確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q,（5）轉(zhuǎn)移特性和輸出特性上求出Q點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓電流值：uGS0.7V，iD0.37mA，uDS9V。,*3.5.2 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的微變等效電路分析法,1場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路,(a)場(chǎng)效應(yīng)管在共源接法時(shí)的雙口網(wǎng)絡(luò) （b）低頻等效電路,圖3.12 場(chǎng)效應(yīng)管