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4 场效应管放大电路4.1 结型场效应管*4.2 砷化镓金属-半导体场效应管 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管4.4 场效应管放大电路第一页，共二十三页。JFET结型FET场效应管MOSFET(IGFET)绝缘栅型4 场效应管放大电路分类：N沟道（耗尽型）P沟道N沟道增强型P沟道N沟道耗尽型P沟道第二页，共二十三页。4.1 结型场效应管 JFET的结构和工作原理? 结构? 工作原理 JFET的特性曲线及参数 ? 输出特性? 转移特性? 主要参数第三页，共二十三页。4.1.1 JFET的结构和工作原理1. 结构第四页，共二十三页。4.1 结型场效应管2. 工作原理（以N沟道JFET为例）( VGS<0,VDS>0 )③ VGS和VDS同时作用时① VGS对沟道的控制作用② VDS对沟道的控制作用当VGS＜0时当VGS=0时，VDS??ID ? 导电沟道更容易夹断，当VP <VGS<0 时，PN结反偏?耗尽层加厚 G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。 对于同样的VDS ， ID的值比VGS=0时的值要小。沟道变窄。? VGS继续减小，沟道继续变窄。在预夹断处 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。 当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) ）。VGD=VGS-VDS =VP 此时VDS ?夹断区延长?对于N沟道的JFET，VP <0。?沟道电阻??ID基本不变第五页，共二十三页。4.1 结型场效应管综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型晶体管。 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG?0，输入电阻很高。JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。第六页，共二十三页。4.1 结型场效应管VP4.1.2 JFET的特性曲线及参数1. 输出特性2. 转移特性# JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？第七页，共二十三页。4.1 结型场效应管3. 主要参数① 夹断电压VP (或VGS(off))：漏极电流约为零时的VGS值 。② 饱和漏极电流IDSS：VGS=0时对应的漏极电流。 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)。 ③ 低频跨导gm：或④ 输出电阻rd：第八页，共二十三页。4.1 结型场效应管3. 主要参数⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。⑥ 最大漏源电压V(BR)DS⑦ 最大栅源电压V(BR)GS⑧ 最大漏极功耗PDM{end}第九页，共二十三页。耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道4.3 金属-氧化物-半导体场效应管第十页，共二十三页。4.4 场效应管放大电路 FET的直流偏置及静态分析? 直流偏置电路? 静态工作点 FET放大电路的小信号模型分析法? FET小信号模型? 动态指标分析? 三种基本放大电路的性能比较第十一页，共二十三页。vGSvGSvGSvGSVGS4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析1. 直流偏置电路（1）自偏压电路（2）分压式自偏压电路VGS =- IDR第十二页，共二十三页。4.4 结型场效应管2. 静态工作点Q点：VGS 、ID 、VDS已知VP ，由vGS =- iDR可解出Q点的VGS 、 ID 由VDS =VDD- ID (Rd + R )可解出Q点的VDS第十三页，共二十三页。Q点：VGS 、ID 、VDS已知VP ，由可解出Q点的VGS 、 ID 由VDS =VDD- ID (Rd + R )可解出Q点的VDS第十四页，共二十三页。4.4 结型场效应管4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法1. FET小信号模型（1）低频模型第十五页，共二十三页。4.4 结型场效应管（2）高频模型第十六页，共二十三页。4.4 结型场效应管2. 动态指标分析（1）中频小信号模型第十七页，共二十三页。4.4 结型场效应管通常2. 动态指标分析（2）中频电压增益忽略 rd，由输入输出回路得则（3）输入电阻则（4）输出电阻第十八页，共二十三页。例题 例4.4.2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。 解：（1）中频小信号模型（2）中频电压增益由得（3）输入电阻第十九页，共二十三页。例题（4）输出电阻由求输出电阻的等效电路有所以第二十页，共二十三页。4.4 结型场效应管电压增益：3. 三种基本放大电路的性能比较组态对应关系：BJTFETCECSCC