单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精选可编辑ppt,兴趣是最好的老师,模 拟 电 子 技 术,Analog Electronic Technology,精选可编辑ppt,5 场效应管放大电路,5.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管,5.3 结型场效应管（JFET）,*5.4 砷化镓金属-半导体场效应管,5.5 各种放大器件电路性能比较,5.2 MOSFET放大电路,精选可编辑ppt,P沟道,耗尽型,P沟道,P沟道,N沟道,增强型,N沟道,N沟道,（耗尽型）,FET,场效应管,JFET,结型,MOSFET,绝缘栅型,(IGFET),场效应管的分类：,(电场效应，单极性管，电压控制电流),增强型,：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道,耗尽型,：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在,N沟道,P沟道,（耗尽型）,精选可编辑ppt,场效应管的符号,N沟道MOSFET,耗尽型,增强型,P沟道MOSFET,N沟道JFET,P沟道JFET,精选可编辑ppt,N沟道增强型MOSFET工作原理,（1）,v,GS,对沟道的控制作用,当,v,GS,0时,无导电沟道，d、s间加电压时，也无电流产生。,当0,v,GS,V,T,）时，,v,DS,I,D,沟道电位梯度,整个沟道呈,楔形分布,精选可编辑ppt,当,v,GS,一定（,v,GS,V,T,）时，,v,DS,I,D,沟道电位梯度,当,v,DS,增加到使,v,GD,=,V,T,时，在紧靠漏极处出现预夹断。,2.工作原理,（2）,v,DS,对沟道的控制作用,在预夹断处：,v,GD,=,v,GS,-,v,DS,=,V,T,精选可编辑ppt,预夹断后，,v,DS,夹断区延长,沟道电阻,I,D,基本不变,2.工作原理,（2）,v,DS,对沟道的控制作用,精选可编辑ppt,2.工作原理,（3）,v,DS,和,v,GS,同时作用时,v,DS,一定，,v,GS,变化时,给定一个,v,GS,，就有一条不同的,i,D,v,DS,曲线。,精选可编辑ppt,3.,V,-,I,特性曲线及大信号特性方程,截止区,当,v,GS,V,T,时，导电沟道尚未形成，,i,D,0，为截止工作状态。,可变电阻区,v,DS,（,v,GS,V,T,）,饱和区,（恒流区又称放大区）,v,GS,V,T,，且,v,DS,（,v,GS,V,T,）,精选可编辑ppt,3.,V,-,I,特性曲线及大信号特性方程,（1）输出特性及大信号特性方程,可变电阻区,v,DS,（,v,GS,V,T,）,由于,v,DS,较小，可近似为,r,dso,是一个受,v,GS,控制的可变电阻,精选可编辑ppt,3.,V,-,I,特性曲线及大信号特性方程,（1）输出特性及大信号特性方程,可变电阻区,n,：反型层中电子迁移率,C,ox,：栅极（与衬底间）氧化层单位面积电容,本征电导因子,其中,K,n,为电导常数，单位：mA/V,2,精选可编辑ppt,3.,V,-,I,特性曲线及大信号特性方程,（1）输出特性及大信号特性方程,饱和区,（恒流区又称放大区）,v,GS,V,T,，且,v,DS,（,v,GS,V,T,）,是,v,GS,2,V,T,时的,i,D,V,-,I,特性：,精选可编辑ppt,3.,V,-,I,特性曲线及大信号特性方程,（2）转移特性,精选可编辑ppt,5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET,1.结构和工作原理,（N沟道）,二氧化硅绝缘层中掺有大量的正离子,可以在正或负的栅源电压下工作，而且基本上无栅流,精选可编辑ppt,5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET,1.结构和工作原理,（N沟道）,当,v,GS,0时,由于绝缘层的存在，并不会产生栅极电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷，使沟道变宽。在,v,DS,的作用下，,i,D,将有更大的数值。,沟道变窄，从而使漏极电流减小。当,v,GS,为负电压到达某个值时，耗尽区扩展到整个沟道，沟道完全被夹断，即使有,v,DS,，也不会有漏极电流,i,D,，此时的栅源电压称为夹断电压,V,P,。,当,v,GS,V,T,，否则工作在截止区,再假设工作在可变电阻区,即,精选可编辑ppt,假设工作在饱和区,满足,假设成立，结果即为所求。,解：,例：,设,R,g1,=60k,，,R,g2,=40k,，,R,d,=15k,，,试计算电路的静态漏极电流,I,DQ,和漏源电压,V,DSQ,。,V,DD,=5V，,V,T,=1V，,精选可编辑ppt,5.2.1 MOSFET放大电路,1.直流偏置及静态工作点的计算,（2）带源极电阻的NMOS共源极放大电路,饱和区,需要验证是否满足,精选可编辑ppt,5.2.1 MOSFET放大电路,1.直流偏置及静态工作点的计算,静态时，,v,I,0，,V,G,0，,I,D,I,电流源偏置,V,DS,V,DD,I,D,R,d,V,S,（饱和区）,V,S,V,G,V,GS,V,GS,精选可编辑ppt,5.2.1 MOSFET放大电路,2.图解分析,由于负载开路，交流负载线与直流负载线相同,精选可编辑ppt,5.2.1 MOSFET放大电路,3.小信号模型分析,（1）模型,=0时,高频小信号模型,0时,忽略,精选可编辑ppt,3.小信号模型分析,解：例5.2.2的直流分析已求得：,（2）放大电路分析,（例5.2.5）,s,精选可编辑ppt,3.小信号模型分析,（2）放大电路分析,（例5.2.5）,s,增益较低,很高,精选可编辑ppt,3.小信号模型分析,（2）放大电路分析,（例5.2.6）,共漏,精选可编辑ppt,3.小信号模型分析,（2）放大电路分析,精选可编辑ppt,作业,P249:,5.1.1,5.1.2,精选可编辑ppt,