电工电子技术课件-场效应管放大电路.ppt

* Note : 公司与实验室产品的交叉 强调两位一体等 * Note : 公司与实验室产品的交叉 强调两位一体等 * Note : 公司与实验室产品的交叉 强调两位一体等 * Note : 公司与实验室产品的交叉 强调两位一体等 场效应管放大电路 场效应管： 输入电阻高（电压控制型器件），稳定性好 结型场效应管 绝缘栅型场效应管 一、绝缘栅型场效应管（MOS管） Metal-Oxide Semiconductor ( 金属氧化物半导体 ) 1、 N沟道增强型绝缘栅型场效应管 P型硅衬底 S G D (1) 结构及原理 以P型硅为衬底，在其表面上覆盖一层SiO2 作绝缘层，再在该层上刻出两个窗口，形成两个高掺杂的N型区（用N+表示） 在两个N型区上分别引出源极S和漏极D，同时在D与S之间的SiO2 表面制作一个金属电极——栅极G SiO2 层 G S D Gate Drain Source 当 UGS =0时，无论加上什么样的UDS ，D、S之间总有一 个PN结反偏，因此 ID=0 G S D 显而易见，D、S之间形成了两个背靠背的PN结 ID S D N P N P型硅衬底 S G D S D N P N 当 UDS =0， UGS 0 时，栅极 的金属板与P型硅衬底之间 形成了一平板电容器。 由于绝缘层（ SiO2）很薄，很小的UGS 就能产生很强的 电场（方向垂直向下），该电场吸引P型硅衬底中的电子 （少子）到表层，与空穴复合形成由负离子组成的耗尽层 P型硅衬底 S G D 耗尽层 _ _ _ P型硅衬底 S G D _ _ _ 耗尽层 如果增强UGS 即增强电场，由于吸引了更多的电子，在耗尽层与SiO2之间形成一个N型层——反型层 该反型层即为沟通源区与漏区的N型导电沟道。 把开始形成导电沟道时所需的UGS 称为开启电压UGS （th) N沟道 P型硅衬底 S G D N沟道 导电沟道形成后，加上一定的UDS 将产生ID （管子导通） ID 注意此时IG =0 IG A、转移特性曲线 （2） 特性曲线 UGS（V） ID/mA UDS=常数 2 UGS（th） 无 有沟道 4 8 12 16 G S D ID UGS（V） ID/mA UDS=常数 2 UGS（th） 4 8 12 16 UGS 对ID 控制作用可用 gm 表示 gm 称为场效应管的跨导。 即为曲线上工作点的切线的斜率 B、输出特性曲线 UGS=3V 4V 5V 6V UDS / V ID/mA 4 8 12 16 4 8 12 I区 II 区 II 区为放大区 G S D ID 2、 N沟道耗尽型绝缘栅型场效应管 G S D P型硅衬底 S G D + + + N沟道 通过一定工艺使管子本身就具有一定的导电沟道 转移特性曲线 UGS/V ID/mA UGS（off） -4 IDSS UGS（off）——夹断电压 IDSS——零偏电流 该类管子一般工作在负栅源电压(UGS(off) UGS0) 状态下 G S D 输出特性曲线 UGS=0V -1V 1V 2V UDS / V ID/mA 4 8 12 16 4 8 12 I区 II 区 II 区为放大区 增强型与耗尽型的区别：有无原始导电沟道 UGS/V ID/mA UGS（off） -4 IDSS G S D UGS（th） UGS（V） ID/mA 2 4 8 12 16 G S D P沟道型场效应管则采用N型硅作衬底， 原理完全类似于N型场效应管 G S D P沟道增强型 G S D P沟道耗尽型 UGS ID UGS（th） UGS ID UGS（off） IDSS 双极型； 单极型 流控； 压控 输入电阻 低； 高 热稳定性 差； 好 三极管与场效应管的比较： 三极管 场效应管 2.6.2 场效应管放大电路 共源 (共射 ) 共漏 (共集 ) B E C G S D G B S E D C G S D 一般将衬底和 S 极相连 G S D P