03第3章场效应晶体管和基本放大电路.ppt

低频小信号模型 gm是输出回路电流与输入回路电压之比，称跨导。 rds是描述MOS管输出特性曲线上翘程度的参数，等效为电阻，在几十~几百千欧之间。通常 rds可视为开路。 将输出回路只等效为一个受控电流源。 １．场效应管的交流低频小信号模型 s d g + _ . . Ugs gmUgs MOS管简化交流等效模型 耗尽型（结型）： 增强型： Q点不仅影响电路是否失真,还影响动态参数。 可以证明： ２．应用微变等效电路分析法分析场效应管放大电路 （１）共源放大电路（从漏极输出） 微变等效电路 （１）共源放大电路 电压增益 输入电阻 输出电阻 例3－3　图3-14电路中令CS和RL开路， 计算Ａu、Ri和Ro 图3-14 解：先画出微变等效电路 共源电路的电压增益比共射电路小，输入电阻大。 场效应管放大电路的三种接法 共源电路 共漏电路（自学） 共栅电路（自学） （以N沟道结型场效应管为例） 场效应管的三种基本接法共源、共漏和共栅分别与双极型晶体管的共射、共集和共基对应，相应的输出量与输入量之间的大小和相位关系一致。可以实现反相电压放大、电压跟随、电流跟随的功能。 1. 已知场效应管的三个电极电位，会判断管子工作在何种状态。 2.共源基本放大电路的静态分析计算与动态（Au、Ri、Ro)分析计算。 本章基本要求 重点掌握 * 对于结型场效应管，注意Ugs的大小范围，对于CMOS管，注意Ugs的大小和正负 * 对于结型场效应管，注意Ugs的大小范围，对于CMOS管，注意Ugs的大小和正负 * 将产生一定的漏极电流ID 。 ID随着的UDS增加而线性增大。 P 衬底B N+ N+ S G D 4） UGS UGS(th) ，UDS 0： （2）工作原理 此时导电沟道的宽度不再处处相等。 为什么？ G极和导电沟道各点的电压不再处处相等。 5）UGS UGS(th) , UGD =UGS(th) ： （2）工作原理 随着UDS的增大， UGD减小，当UDS增大到UGD =UGS(th)时 ，导电沟道在漏极一端产生夹断，称为预夹断。 此时继续增加UDS，夹断区会继续左移。 但仍然有ID 。为什么？ P 衬底B N+ N+ S G D 如果没有ID，沟道处处相等。 但显然不满足。 5）UGS UGS(th) , UGD UGS(th) ： P 衬底B N+ N+ S G D （2）工作原理 此时沟道两端电压保持不变，因此漏电流ID几乎不变化，管子进入恒流区。 漏级D和夹断点A的电压差： UGD －UGS(th) （ 0 ）产生电场，吸引电子，因此仍然存在电流ID 。 A P 衬底B N+ N+ S G D （2）工作原理 ID几乎仅仅决定于UGS 。此时可以把ID近似看成UGS控制的电流源。 恒流区 击穿区 可变电阻区 （3） 特性曲线 4 3 2 1 0 5 10 15 UGS =5V 6V 4V 3V 2V ID /mA UDS =10V 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) 输出特性 转移特性 UDS / V ID /mA 夹断区 ID和UGS的近似关系： IDO是UGS = 2UGS(th)时的ID。 UDS =10V 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) ID /mA IDO （3） 特性曲线 制造时,在sio2绝缘层中掺入大量的正离子,即使UGS =0，在正离子的作用下，源-漏之间也存在导电沟道。只要加正向UDS ，就会产生ID。 结构示意图 P 源极S 漏极D 栅极G B N+ N+ 正离子 反型层 SiO2 2.N沟道耗尽型MOS管 (1)结构 只有当UGS小于某一值时，才会使导电沟道消失，此时的UGS称为夹断电压UGS(off) 。 d N沟道符号 B s g P沟道符号 d B s g MOS管符号 D B S G N沟道符号 D B S G P沟道符号 耗尽型MOS管符号 增强型MOS管符号 N沟道耗尽型MOS管的特性曲线 （2） 特性曲线 4 3 2 1 0 4 8 12 UGS =1V –2V –3V 输出特性 转移特性 1 2 3 0V –1 0 1 2 –1 –2 –3 UGS / V ?ID ?UGS UGs(off) UDS / V UDS =10V ID /mA ID /mA NMOS耗尽型 PMOS耗尽型 （自学） 场效应管的符号及特性 NMOS增