复合管及场效应放大电路

1、第三章：场效应晶体管及其放大电路,北京邮电大学电信院电路与系统中心 Gdeng263.net,内容提要,内容提要,场效应晶体管利用输入电压在管内形成的电场影响导电沟道的形状，进而控制输出电流,场效应管的特点：,输入阻抗高,抗辐射能力强,热稳定性好,重点介绍场效应管的结构、工作原理及其应用电路,N沟道增强型场效应管的结构,第一节：MOS场效应管,衬底上的箭头代表PN结的正向方向,MOS管的命名原因,沟道的含义,N沟道增强型场效应管的基本工作原理(一),第一节：MOS场效应管,栅源电压 对管工作的影响,设,时,管子截止,时,时,反型层形成，出现导电沟。

2、本章重点: l 结型、绝缘栅型场效应管的工作原理、输出特性、转移特性及主要参数 l 共源、共漏极放大电路的工作原理 场效应管的偏置方式及静态工作点的求法,3.1 概述,3.1.1 场效应管的特点,3.1.2 场效应管的分类,3.1.3 场效应管与晶体三极管的比较,3.2场效应管,3.2.1 结型场效应管,1 结构,第3章 场效应管及其放大电路,（c） N沟道,（a） N型沟道 （b）P型沟道 （d）P沟道,图3.1 结型场效应管的结构示意图和符号,2. 结型场效应管的工作原理,（a）uGS=0,uDS=0时的情况 （b）uGS=0,uDS|VP|时的情况,（c）uGS=0,uDS=|VP|时的情况 （d）uGS=0,uD。

3、模拟电子技术,主讲：王彦 武汉铁路职业技术学院 二00七年四月,第3章 场效应管放大电路,本章主要内容： 3.1 绝缘栅场效应管 3.2 结型场效应管 3.3 场效应管的比较 3.4 场效应管的主要参数及使用注意事项 3.5 场效应管放大电路 3.6 本章小结,3.1 绝缘栅场效应管,场效应管的分类：,3.1 绝缘栅场效应管,3.1.1 N沟道增强型MOS管 3.1.2 N沟道耗尽型MOS管,3.1.1 N沟道增强型MOS管,一、结构及符号,N沟道增强型MOS管的结构示意图,3.1.1 N沟道增强型MOS管,增强型MOS管的电路符号,3.1.1 N沟道增强型MOS管,二、工作原理,N沟道增强型MOS管的基本工作原。

4、1,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、复合管放大电路,2,2.6.1 场效应管FET（以N沟道为例）,晶体管双极性管；电流控制器件；Ri不高（iB0）场效应管单极性管；电压控制器件；iG0,Ri=1071012。FET结型、绝缘栅型（MOS）,1.结型场效应管(JFET)N沟道、P沟道,导电沟道 (N沟道多子为电子),源极,栅极,漏极,(b)N沟道结构示意图,2.6 场效应管及其放大电路,(a) 符号,有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c.,3,（1）uDS=0,uGS对导。

5、第4章 场效应管及其基本放大电路,4.1 引言,结型场效应晶体管,N沟道耗尽型,绝缘栅场效应晶体管,P沟道耗尽型,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,场效应管(FET)是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，属于电压控制型器件。,场效应管按结构可分为结型场效应管JFET和绝缘栅型场效应管IGFET。,4.2.1 绝缘栅型场效应管,一、N沟道增强型MOSFET 1. 结构和符号,4.2 场效应管,2. 工作原理,(1) uGS对iD的控制作用,不足以形成导电沟道,形成N型导电沟道, uGS增加，反型层变宽。,uGS0，但较小,uGSUGS(th),(2) uDS对iD的影响,。

6、第 3章场效应管及其基本放大路,3.1 结型场效应管,3.3 场效应管放大电路,3.2 绝缘栅场效应管,3. 1 结型场效应管,引 言,3.1.1 结型场效应管的结构及类型,3.1.3 结型场效应管的伏安特性,3.1.2 结型场效应管的工作原理,3.1.4 结型场效应管的主要参数,BJT是一种电流控制元件(iBiC)，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件。,场效应管（Field Effect Transistor简称FET）是一种电压控制器件(uGSiD) ，工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件。FET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极高等。

7、第8章 场效应管及其放大电路,本章介绍的场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件，属于电压控制电流源器件，用VCCS表示。,场效应管的分类：,从参与导电的载流子来划分：,N沟道器件,P沟道器件,从场效应管的结构来划分,绝缘栅型场效应管IGFET,结型场效应管JFET,8.1 绝缘栅型场效应管,按照导电沟道的形成机理不同，N沟道MOSFETP沟道MOSFET又各有增强型和耗尽型两大类。,8.1.1 N沟道增强型MOSFET,1.N沟道增强型MOSFET的结构,结构示意图:,结构剖面图:,符号:,2.N沟道增强型MOSFET的工作原理,场。

8、第3章 场效应管及其放大电路,3.1 结型场效应管,3.2 绝缘栅型场效应管,3.3 场效应管放大电路分析,3.4 场效应管和三极管性能比较,3.5 场效应管使用注意事项,3.6 场效应管Multism仿真实例,下一页,上一页,教学目标,了解场效应管器件基础知识， 掌握结型场效应管的结构、特性和主要参数， 掌握绝缘栅型场效应管的结构、特性和主要参数， 理解场效应管放大电路静态分析和小信号模型分析法,下一页,3.1 结型场效应管,3.1.1 结型场效应管的结构及工作原理,3.1.2 结型场效应管的特性,上一页,下一页,3.1.1 结型场效应管的结构及工作原理,1 结型场效应。

9、1,第4章 场效应管放大电路,1 场效应管的基本问题（自学）,2 场效应管放大电路,3 各种放大器件电路性能比较,2,场效应管根据结构不同分为哪两大类？ 何谓耗尽型？何谓增强型？VP夹断电压和VT开启电压分别是何种类型场效应管的重要参数之一？ 场效应管有哪三个电极？和BJT管如何对应？ 场效应管的两个电压VGS和VDS分别起何主要作用？ 场效应管输出特性曲线分为哪几个区？作放大时工作在哪个区？为什么？ 场效应管是双极型 ？单极型？电压控制器件还是电流控制器件？它的输入电阻如何？（与BJT对比） 根据场效应管特点作放大时，应如何合理设。

10、第九讲 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,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,栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用,沟道最宽,uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？,UGS（off）,漏。

11、第八章：场效应管,一、场效应管概述 二、结型场效应管结构与原理 三、结型场效应管放大器 四、MOS场效应管介绍,1、分类：,IGFET（Insulated Gate Field Effect Transistor） MOS（Metal Oxide Semiconductor）,vGS=0，iD=0，为增强型管； vGS=0，iD0，为耗尽型管（有初始沟道）。,PMOS、NMOS、CMOS、VMOS、最新的MOS,JFET (Junction Field Effect Transistor),一、场效应管概述,2、符号：,一、场效应管概述,3、场效应三极管的型号命名方法 ：现行有两种命名方法第一种命名方法： 与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表。

12、图 1-29 结型场效应管的结构示意图和符号 (a) 结构示意图； (b) N沟道JFET符号； (c) P沟道JFET符号,1.4 场 效 应 管,1.4.1 结型场效应管,1.4.2 绝缘栅型场效应管在结型场效应管中，栅极与源极之间PN结是反向偏置，所以栅源之间的电阻很大。但是PN结反偏时总会有反向电流存在，且反向电流随温度升高而增大，这就限制了输入电阻的进一步提高。 如果在栅极与其它电极之间用一绝缘层隔开，则输入电阻会更高，这种结构的管子称为绝缘栅型场效应管。根据绝缘层所用材料的不同，有多种不同类型的绝缘栅型场效应管，目前采用最广泛的一种是以二氧。

13、2.6（1.4、2.7） 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,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,栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用,沟道最宽,uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？,UGS（off）,漏-源电压对漏极电流的。

14、1,第4章 场效应管放大电路,1 场效应管的基本问题（自学）,2 场效应管放大电路,3 各种放大器件电路性能比较,2,场效应管根据结构不同分为哪两大类？ 何谓耗尽型？何谓增强型？VP夹断电压和VT开启电压分别是何种类型场效应管的重要参数之一？ 场效应管有哪三个电极？和BJT管如何对应？ 场效应管的两个电压VGS和VDS分别起何主要作用？ 场效应管输出特性曲线分为哪几个区？作放大时工作在哪个区？为什么？ 场效应管是双极型 ？单极型？电压控制器件还是电流控制器件？它的输入电阻如何？（与BJT对比） 根据场效应管特点作放大时，应如何合理设。

15、,模拟电子技术 第3章 场效应管及其放大电路分析,范立南 恩莉 代红艳 李雪飞中国水利水电出版社,第3章 场效应管及其放大电路分析,3.1 场效应管的基本概念3.2 场效应管放大电路的分析,场效应管按照结构不同，可分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两大类；结型场效应管（Junction Field Effect Transistor，简称JFET）按照制造工艺和材料不同，可分为N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管两种。现以N沟道结型场效应管为例，介绍结型场效应管的结构、工作原理、特性曲线及主要参数。,3.1 场效应管的基本概念3.1.1结型场效应管,1结构 N沟道结。

16、第四章 场效应管及其放大电路,场效应管根据结构不同分为哪两大类？ 何谓耗尽型？何谓增强型？VP夹断电压和VT开启电压分别是何种类型场效应管的重要参数之一？ 场效应管有哪三个电极？和BJT管如何对应？ 场效应管的两个电压VGS和VDS分别起何主要作用？ 场效应管输出特性曲线分为哪几个区？作放大时工作在哪个区？为什么？ 场效应管是双极型 ？单极型？电压控制器件还是电流控制器件？它的输入电阻如何？（与BJT对比） 根据场效应管特点作放大时，应如何合理设置Q点？,场效应管的基本问题,场效应管是电压控制器件。 它具有输入阻抗高，噪声。

17、场效应管是利用电场效应来控制电流大小，与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好、噪声低。,场效应管及基本放大电路,结型场效应管JFET,绝缘栅型场效应管MOS,场效应管有两种:,N沟道,P沟道,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,（耗尽型）,分类：,结型场效应管, 结构, 工作原理, 输出特性, 转移特性, 主要参数,JFET的结构和工作原理,JFET的特性曲线及参数,1.结构（以N沟道JFET为例）,2. 工作原理, VGS对沟道的控制作用,当VGS0时,（以N沟道JFET为例）,当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) 。

18、第七讲 场效应管、复合管及多级放大电路 （2.6、2.7.1、3.1、3.2),第七讲 场效应管、复合管及多级放大电路,一、场效应管放大电路静态工作点的设置方法,二、场效应管放大电路的动态分析,三、复合管,四、多级放大电路的耦合方式,五、多级放大电路的动态分析,一、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,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？,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。

19、河南农业大学理学院,第二章 基本放大电路,模拟电子技术基础,回目录,重 点,第二章 基本放大电路,第二章 基本放大电路,2.5.3 三种基本组态的比较,2.5.3 三种基本组态的比较,第二章 基本放大电路,2.7.3 场效应管放大电路的动态分析, 场效应管的跨导(毫西门子 mS), 场效应管漏源之间等效电阻。,一、场效应管的低频小信号等效模型,2.7.3 场效应管放大电路的动态分。