1、,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）,5.2 MOSFET放大电路,Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor,5.1 金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管,5.1.1 N沟道增强型MOSFET,5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET,5.1.1 N沟道增强型MOSFET,剖面图,1. 结构（N沟道）,符号,漏极,栅极,源极,d,g,s,P型硅衬底,N+,N+,由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达1014 。称绝缘栅型场效应管。,L ：沟道长度,W ：
2、沟道宽度,tox ：绝缘层厚度,通常 W L,2 . 工作原理,当vGS = 0 时，d、s间没有导电沟道，i D =0,当vGS 0 时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；,当vGS =VT时，在表面形成一个N型层，称反型层，即勾通源区和漏区的N型导电沟道，将D-S连接起来。,vGS愈高，导电沟道愈宽。沟道电阻越小，漏极电流愈大。,在一定的vDS下漏极电流iD的大小与栅源电压vGS有关。所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。,在一定的漏源电压vDS下，开始导通的临界栅源电压VT称为开启电压。,综上分析可知,沟道中只有一种类型的载流子参与导电， 所以场效应
3、管也称为单极型三极管。,MOSFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。,MOSFET栅极与沟道间是绝缘的，因此iG0，输入电阻很高。,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,输出特性曲线,可变电阻区,截止区, 截止区当vGSVT时，导电沟道尚未形成，iD0，为截止工作状态。, 可变电阻区 当 vGS VT ， vDS VT ，则计算,（1）计算VGS,（3）,（4）如果VGS 1/gm rds ,5.3 结型场效应管,5.3.1 JFET的结构和工作原理,5.3.2 JFET的特性曲线及参数,5.3.3 JFET放大电路的小信号模型分析法,5.3.1 JFE
4、T的结构和工作原理,1. N沟道结构,电路符号,2. 工作原理,vGS对沟道的控制作用,当vGS0时，沟道最宽， i d IDSS 最大。,（以N沟道JFET为例）,当沟道夹断时，对应的栅源电压vGS称为夹断电压VP.此时电流 i d = 0,PN结反偏,耗尽层加厚,沟道变窄， i d 减小。,vGS反压增大，沟道继续变窄， i d 也继续减小。,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三极管。,JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。,JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG0，输入电阻很高。,5.3.2 JFET的特性曲线及参数,2. 转移特性,1. 输出特性,与MOSFET类似,3. 主要参数,5.3.2 FET放大电路的小信号模型分析法,1. FET小信号模型,rds,2. 动态指标分析,小信号等效电路：,（1）电压增益,由输入输出回路得,( rds),VGS,2M,- IDR,例题：电路如图所示，试确定其静态工作点。,解：,解得：,由于 IDSS=0.5 mA,ID不应大于IDSS, 所以 ID = 0.95 - 0.64 = 0.31mA,则 VGS= - 0.22V ,end,
