《模擬電子技術(shù)》場效應(yīng)管放大器與功率電子電路-全文預(yù)覽
【正文】 VuuuGS( m A )= 2 VDiGS= 0V可變電阻區(qū) 恒流區(qū) 截止區(qū) 擊穿區(qū) （ 2）轉(zhuǎn)移特性曲線： iD=f（ uGS ） │uDS=常數(shù) uuGS = 0Vu0u( m A )1u= 3VD3 1310 VDS2( m A )GS( V )2144iu= 1VD2GSGSGS4i( V )3= 2V 可根據(jù)輸出特性曲線作出 移特性曲線 。 Ngds+p +pdiVDDdsNgdi+p p+VDDDDp+ p+sidgVdDDp+ p+（ 1）輸出特性曲線： iD=f（ uDS ） │uGS=常數(shù) 結(jié)型場效應(yīng)三極管的特性曲線 sgVdDDdiGGVp+ p+u= 3 VDSGSuGS= 1 VuuuGS( m A )= 2 VDiGS= 0VuGS=0V uGS=1V 設(shè)： UT= 3V 四個區(qū)： 恒流區(qū)的特點： △ iD /△ uGS = gm ≈常數(shù) 即： △ iD = gm △ uGS （放大原理） （ a）可變電阻區(qū)（預(yù)夾斷前）。 預(yù)夾斷前， uDS↑→iD ↑。 Ngds+pVGG+ppsd+gGGNV+pNGGg+sdpVp +（ 2）漏源電壓對溝道的控制作用 在漏源間加電壓 uDS ，令 uGS =0 由于 uGS =0，所以導(dǎo)電溝道最寬。三個電極： g：柵極 d：漏極 s：源極 符號： p++pd漏極源極 s柵極 gNgsdN溝道 gdsP溝道 2. 結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理 （ 1）柵源電壓對溝道的控制作用 在柵源間加負(fù)電壓 uGS ，令uDS =0 ① 當(dāng) uGS=0時，為平衡 PN結(jié)，導(dǎo)電溝道最寬。這如同雙極型三極管有 NPN型和 PNP型一樣。 在柵極下方的 SiO2層中摻入了大量的金屬正離子。 在輸出特性曲線上也可求出 gm。 uGS 越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓 uDS作用下，漏極電流 ID越大。 （ 2）工作原理 當(dāng) uGS=0V時，漏源之間相當(dāng)兩個背靠背的 二極管，在d、 s之間加上電壓也不會形成電流，即管子截止。 FET因其制造工藝簡單 ， 功耗小 ， 溫度特性好 ， 輸入電阻極高等優(yōu)點 ， 得到了廣泛應(yīng)用 。 場效應(yīng)管 （ Field Effect Transistor簡稱 FET） 是一種電壓控制器件 (uGS~ iD) ， 工作時 ， 只有一種載流子參與導(dǎo)電 ， 因此它是單極型器件 。 gsdb符號： N+ +NP 襯底s g db源極 柵極 漏極襯底 當(dāng) uGS＞ 0V時 →縱向電場 →將靠近柵極下方的空穴向下排斥 →耗盡層。 N溝道增強型 MOS管的基本特性： uGS ＜ UT，管子截止， uGS ＞ UT，管子導(dǎo)通。 在轉(zhuǎn)移特性曲線上， gm為的曲線的斜率。 當(dāng) uGS＜ 0時，溝道變窄，iD減小。 g 漏極s+N襯底P 襯底源極 d柵極bN++++ ++++++ + + sbgd P溝道耗盡型 MOSFET P溝道 MOSFET的工作原理與 N溝道 MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。 二 . 結(jié)型場效應(yīng)管 1. 結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)（以 N溝為例）： 兩個 PN結(jié)夾著一個 N型溝道。 定義： 夾斷電壓 UP—— 使導(dǎo)電溝道完全合攏（消失）所需要的柵源電壓uGS。 ③ 當(dāng) uDS ↑，使 uGD=uG S uDS=UP時，在靠漏極處夾斷 —— 預(yù)夾斷。 （ 3）柵源電壓 uGS和漏源電壓 uDS共同 作用 iD=f（ uGS 、 uDS） ,可用輸兩組特性曲線來描繪。 （ d）擊穿區(qū)。 （ 3）飽和漏極電流 IDSS MOS耗盡型和結(jié)型 FET, 當(dāng) uGS=0時所對應(yīng)的漏極電流。 5 .雙極型和場效應(yīng)型三極管的比較 雙極型三極管 單極型場效應(yīng)管 載流子 多子擴散少子漂移 少子漂移 輸入量 電流輸入 電壓輸入 控制 電流控制電流源 電壓控制電流源 輸入電阻 幾十到幾千歐 幾兆歐以上 噪聲 較大 較小 靜電影響 不受靜電影響 易受靜電影響 制造工藝 不宜大規(guī)模集成 適宜大規(guī)模和超大規(guī)模集成 一 . 直流偏置電路 保證管子工作在飽和區(qū)，輸出信號不失真 3. 2 場效應(yīng)管放大電路 偏壓電路 UGS = IDR
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