場效應(yīng)管放大電路ppt課件(已修改)
2025-01-24 10:38 本頁面
【正文】 2022年 2月 9日星期三 第四章 1 4 場效應(yīng)管放大電路 引 言 2022年 2月 9日星期三 第四章 2 ?場效應(yīng)管 (FET)的特點(diǎn)： 體積小、重量輕、耗電省、壽命長；輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)性好、抗輻射能力強(qiáng)、制造工藝簡單。 ?主要用途：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。 ?分 類：結(jié)型場效應(yīng)管 (JFET)、金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 2022年 2月 9日星期三 第四章 3 ?特點(diǎn)：只有一種載流子參與導(dǎo)電 (電子或空穴 )。 ?本節(jié)要掌握的主要內(nèi)容： ?了解 FET的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、特性曲線、主要參數(shù)、基本放大原理。 2022年 2月 9日星期三 第四章 4 JFET ? JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 1. 結(jié)構(gòu) ? N溝道 JFET的結(jié)構(gòu)示意圖如 圖 (a)所示。圖 (b)為其電路符號， 圖 (c)為實際的 N溝道 JFET的結(jié)構(gòu)剖面圖。 ? P溝道 JFET的結(jié)構(gòu)示意圖如 圖 。 2022年 2月 9日星期三 第四章 5 2022年 2月 9日星期三 第四章 6 2022年 2月 9日星期三 第四章 7 2022年 2月 9日星期三 第四章 8 2. 工作原理 ? 以 N溝道 JFET為例，分析 JFET的工作原理。 ? N溝道 JFET 工作時， vGS0，使兩 PNJ反偏，柵流 iG≈0， FET呈 現(xiàn)高達(dá) 107Ω以上的高輸入電阻。 vDS0,使 N溝道中的多數(shù)載流子 (電子 )在電場的作用下，由源極向漏極運(yùn)動，形成iD， iD 的大小受 vGS的控制。 2022年 2月 9日星期三 第四章 9 ?因此，討論 JFET的工作原理就是討論 vGS對 iD的控制作用和 vDS對 iD的影響。 ? (1) vGS對 iD的控制作用 ? 如圖 。 ? a. vDS＝ 0， 導(dǎo)電溝道不變，如 圖 。 ? vGS由零向負(fù)值增大時，在反偏電壓vGS作用下，兩個 PN結(jié)的耗盡層 (即耗盡區(qū) )將加寬，使導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻增大，如圖 。 ［轉(zhuǎn) 11］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 10 2022年 2月 9日星期三 第四章 11 ? c. 當(dāng) vGS的絕對值進(jìn)一步增大到某一定值 時，兩側(cè)耗盡層將在中間合攏，溝道全部被夾斷，如 圖 。 ?此時漏源極間的電阻將趨于無窮大，相應(yīng)的柵源電壓稱為夾斷電壓 VP（也有的用 vGS（ off） 表示的）。 PV［轉(zhuǎn) 13］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 12 2022年 2月 9日星期三 第四章 13 ? 上述分析表明：改變 vGS的大小，可以有效的控制溝道電阻 (寬度 )的大小。如果在漏源之間加上固定正向電壓vDS，即可控制由漏極流向源極的電流 iD的大小。 2022年 2月 9日星期三 第四章 14 ? (2) vDS對 iD的 影響 ?如圖 。 ? a. 當(dāng) vDS =0時，溝道如圖 ，并有iD =0，這是容易理解的。 ? b. 但隨著 vDS 逐漸增加，由于 溝道 自漏到源存在著 電位梯度 ，耗盡層也愈向 N型半導(dǎo)體中心擴(kuò)展，使靠近漏極處的導(dǎo)電溝道比靠近源極要窄，導(dǎo)電溝道呈楔形，如圖 所示。 ［轉(zhuǎn) 17］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 15 2022年 2月 9日星期三 第四章 16 ［轉(zhuǎn) 20］ ［轉(zhuǎn) 21］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 17 ?另外，增加 vDS，雖然產(chǎn)生了阻礙漏極電流 iD提高的因素。但在 vDS較小時，導(dǎo)電溝道靠近漏端區(qū)域仍較寬，這時阻礙的因素是次要的，故 iD隨 vDS 升高幾乎成正比地增大，構(gòu)成如圖 (圖 FET的輸出特性，其定義見 )的上升段。 ［轉(zhuǎn) 19］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 18 ［轉(zhuǎn) 19］ 2022年 2月 9日星期三 第四章 19 ? c. 當(dāng) vDS繼續(xù)增加，使漏柵間的電位差加大，靠近漏端電位差最大，耗盡層也最寬。當(dāng)兩耗盡層在 A點(diǎn)相遇時 (圖 )，稱為預(yù)夾斷，此時， A點(diǎn)耗盡層兩邊的電位差用夾斷電壓VP來描述。由于 vGS=0，故有 vGD＝ － vDS＝VP。 ?當(dāng) vGS ≠0時，在預(yù)夾斷點(diǎn) A處 VP與 vGS、 vDS之間有如下關(guān)系： vGD = vGS vDS＝ VP () 2022年 2月 9日星期三 第四章 20 ?圖 ，對應(yīng)于圖 iD達(dá)到了飽和漏極電流 IDSS， IDSS下標(biāo)中的第二個 S表示柵源極間短路的意思。 ? d. 溝道一旦在 A點(diǎn)預(yù)夾斷后，隨著 vDS上升，夾斷長度會略有增加，亦即自
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1