§ 2.6 场效应管放大电路一、场效应管简介 (以 N沟道为例)
场效应管有三个工作区域:截止区、恒流区、可变电阻区,对应于三极管的截止区、放大区和饱和区。
1、结型场效应管利用 g-s之间电压来控制 d-s之间的电流。 iD=f (uGS)
转移特性
│uGS│增大到一定值,沟道消失,漏极电流为 0。
导电沟道
2
G S (o ff)
GS
D S SD )1( U
u
Ii
在恒流区时常量 DS)( GSD Uufi 常量 GS)( DSD Uufi
uGD=UGS(off)时称为预夹断常量
DS
GS
D
m Uu
ig
夹断电压漏极饱和电流
2、绝缘栅型场效应管反型层 u
DS 不变,uGS增大,
反型层(导电沟道)将变厚变长。当反型层将两个
N区相接时,管子导通。
增强型管
SiO2绝缘层耗尽型管加正离子
uGS=0时就存在导电沟道。
2、绝缘栅型场效应管
1)增强型 MOS管
DG S ( t h )GSDO
2
G S ( t h )
GS
DOD
2
)1(
iUuI
U
uIi
时的为式中在恒流区时,
2)耗尽型 MOS管开启电压
3、场效应管分类
)(P
)(N
)0(P
)0(N
)0(P
)0(N
GS
GS
GS
GS
GS
GS
极性任意沟道极性任意沟道耗尽型
<沟道
>沟道增强型绝缘栅型
>沟道
<沟道结型场效应管
u
u
u
u
u
u
二、场效应管静态工作点的设置方法
1、基本共源放大电路
dDQDDD S Q
2
G S (th )
BB
DODQ
BBG S Q
)1(
RIVU
U
V
II
VU
2、自给偏压电路
sDQSQGQG S Q
sDQSQGQ 0
RIUUU
RIUU
,
2
G S (o ff)
G S Q
D S SD )1( U
UII
3、分压式偏置电路
sDQSQ
DD
g2g1
g1
AQGQ
RIU
V
RR
R
UU
2
G S (t h )
G S Q
DOD )1( U
UII
三、场效应管放大电路的动态分析
DS
GS
D
m Uu
ig
1、场效应管的交流等效模型
2、基本共源放大电路的动态分析
do
i
dm
gs
dd
i
o
RR
R
Rg
U
RI
U
U
A u
3、基本共漏放大电路的动态分析
i
sm
sm
sdgs
sd
i
o
1
R
Rg
Rg
RIU
RI
U
U
A u
m
s
om
s
o
o
o
o
o
1
g
R
Ug
R
U
U
I
U
R ∥?
§ 2.7 复合管
复合管的组成
21
)1)(1( 211BE ii 不同类型的管子复合后,其类型决定于 T1管。
判断下列各图是否能组成复合管
Ri=? Ro=?
场效应管有三个工作区域:截止区、恒流区、可变电阻区,对应于三极管的截止区、放大区和饱和区。
1、结型场效应管利用 g-s之间电压来控制 d-s之间的电流。 iD=f (uGS)
转移特性
│uGS│增大到一定值,沟道消失,漏极电流为 0。
导电沟道
2
G S (o ff)
GS
D S SD )1( U
u
Ii
在恒流区时常量 DS)( GSD Uufi 常量 GS)( DSD Uufi
uGD=UGS(off)时称为预夹断常量
DS
GS
D
m Uu
ig
夹断电压漏极饱和电流
2、绝缘栅型场效应管反型层 u
DS 不变,uGS增大,
反型层(导电沟道)将变厚变长。当反型层将两个
N区相接时,管子导通。
增强型管
SiO2绝缘层耗尽型管加正离子
uGS=0时就存在导电沟道。
2、绝缘栅型场效应管
1)增强型 MOS管
DG S ( t h )GSDO
2
G S ( t h )
GS
DOD
2
)1(
iUuI
U
uIi
时的为式中在恒流区时,
2)耗尽型 MOS管开启电压
3、场效应管分类
)(P
)(N
)0(P
)0(N
)0(P
)0(N
GS
GS
GS
GS
GS
GS
极性任意沟道极性任意沟道耗尽型
<沟道
>沟道增强型绝缘栅型
>沟道
<沟道结型场效应管
u
u
u
u
u
u
二、场效应管静态工作点的设置方法
1、基本共源放大电路
dDQDDD S Q
2
G S (th )
BB
DODQ
BBG S Q
)1(
RIVU
U
V
II
VU
2、自给偏压电路
sDQSQGQG S Q
sDQSQGQ 0
RIUUU
RIUU
,
2
G S (o ff)
G S Q
D S SD )1( U
UII
3、分压式偏置电路
sDQSQ
DD
g2g1
g1
AQGQ
RIU
V
RR
R
UU
2
G S (t h )
G S Q
DOD )1( U
UII
三、场效应管放大电路的动态分析
DS
GS
D
m Uu
ig
1、场效应管的交流等效模型
2、基本共源放大电路的动态分析
do
i
dm
gs
dd
i
o
RR
R
Rg
U
RI
U
U
A u
3、基本共漏放大电路的动态分析
i
sm
sm
sdgs
sd
i
o
1
R
Rg
Rg
RIU
RI
U
U
A u
m
s
om
s
o
o
o
o
o
1
g
R
Ug
R
U
U
I
U
R ∥?
§ 2.7 复合管
复合管的组成
21
)1)(1( 211BE ii 不同类型的管子复合后,其类型决定于 T1管。
判断下列各图是否能组成复合管
Ri=? Ro=?