【文章內(nèi)容簡介】 圖 2212 N溝道絕緣珊型場效應管的工作原理圖 （三） MOS場效應管與 CMOS技術 1． MOS場效應管 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 ? （ 3） MOS管技術特性 ? 1）轉(zhuǎn)移特性曲線 2213 N溝道增強型 MOSVF特性曲線 a) 輸出特性曲線 b) 轉(zhuǎn)移特性曲線 （三） MOS場效應管與 CMOS技術 1． MOS場效應管 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 ? 2）跨導 gm ? 3） MOS場效應管的截止與導通特性 ? 4）頻率特性 ? 5）溫度特性 ? 6）噪聲特性 （三） MOS場效應管與 CMOS技術 1． MOS場效應管 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 ? CMOS技術，是指利用兩個不同導電溝道的 MOS管構(gòu)成互補型 MOS管對，并以此作為基本元件來設計電路的一種集成電路設計和制造技術。 ? CMOS電路，就是由 NMOS管和 PMOS管構(gòu)成的電路。 （三） MOS場效應管與 CMOS技術 2. CMOS技術 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 （ a）電路 （ b）集成電路常用符號 2214 CMOS的集成電路結(jié)構(gòu)、標準符號 （三） MOS場效應管與 CMOS技術 2. CMOS技術 DGSGDSP M O SNMOS輸出DGSGDSPMOSNMOS輸出一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 ? 與 MOS管相同，結(jié)型場效應管也是利用電場控制載流子的工作原理設計而成的。與 MOS管不同的是，結(jié)型場效應管中沒有絕緣珊，完全依靠 PN結(jié)的反向特性。因此，結(jié)型場效應管的輸入電阻較 MOS管的要小。 （四）結(jié)型場效應管 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 a) N溝道結(jié)構(gòu)示意圖 b) N溝道電路符號 c） P溝道結(jié)構(gòu)示意圖 d) P溝道電路符號 2215 JVF的結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號 （四）結(jié)型場效應管 1．基本結(jié)構(gòu) 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 圖 2216 N溝道 JVF正常工作所需的電壓極性 （四）結(jié)型場效應管 2．基本工作原理和特性曲線 一、半導體電子元器件 低頻電子線路與應用 a) b) 圖 2217 N溝道 JVF特性曲線 a) 輸出特性曲線 b) 轉(zhuǎn)移特性曲線 （四）結(jié)型場效應管 2．基本工作原理和特性曲線 低頻電子線路與應用 二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? （ 1）簡化了電子系統(tǒng)設計 ? （ 2）提高了電路的性能 ? （ 3）提高了系統(tǒng)標準化程度 ? （ 4）減少了電路的體積 （一）概述 1．集成電路的基本特征 二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? （ 1）模擬集成電路 ? （ 2）數(shù)字集成電路 （一）概述 2．集成電路的分類 二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? （ 1）放大組態(tài)電路模塊 ? ①三極管組態(tài)放大電路模塊 ? ②場效應管組態(tài)放大電路模塊 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 二、集成電路 低頻電子線路與應用 （ a）共射極電路模塊 b）共基極電路模塊 c）共集電極電路模塊 圖 2219三極管的三種組態(tài)電路模塊。 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 B2RBCER1C?SRiu??ou??suB1RCR2CCCUebcVT1CCCUVT??iu?su??ERBRLRebc?2Cou二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? （ 2）差分放大電路模塊 （ a）增強型 MOS管作為漏極電阻 （ b）電流鏡作為漏極電阻 圖 2220 MOS管共源極放大電路模塊。 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 2VFDDU1VFiuou2VFDDU1VFiuou3VFbi a sI二、集成電路 低頻電子線路與應用 圖 2221 圖 2222 MOS管共漏極放大電路模塊 MOS管共柵極放大電路模塊 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 2VF1VFiuou3VFbi a sI2VFDDU1VFiuou3VFbi a sI二、集成電路 低頻電子線路與應用 圖 2223 圖 2224 三極管差分放大電路模塊 MOS管差分放大電路模塊 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 1VTeR2VT? ?ouE2iE1ic1Rc2ReRib1Rb2REEU?CCU?I2uI1uLRC1i C2iB1iB2i 1VF2VF? ?ouS2iS1iIgRgRdRdRDDU?I1uI2u二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? （ 3）電流源模塊 （ 4）輸出電路模塊 圖 2225 2226 威爾森電流鏡電路模塊 甲乙類互補輸出電路 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 1．模擬集成電路的基本電路模塊 0CIR E FIRB2 I2CICCU?0VT 1VT2VTB2ICIE2IBA +VT 2VT 1+VD 1VD 2RR 2R 1CiuouCCU?LR1VT2VTRCCU?3VT二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? 反饋是指將放大系統(tǒng)輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部通過一定的網(wǎng)絡（電路）回送到輸入端或輸入回路，并同輸入信號一起參與放大器的輸入控制作用，從而調(diào)節(jié)輸入信號的過程。 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 2. 模擬集成電路的反饋 二、集成電路 低頻電子線路與應用 ? 反饋的分類可以有以下幾種形式。 ? 根據(jù)反饋信號相對于輸入信號的不同極性可將反饋分為正反饋和負反饋。 ? 根據(jù)反饋信號的交、直流屬性，反饋又可分為交流反饋、直流反饋和交直流反饋。 ? 根據(jù)反饋信號采樣屬性，反饋還可分為電壓反饋和電流反饋。 ? 根據(jù)反饋信號與輸入信號的相加屬性，反饋還可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。 （二）集成電路的基本結(jié)構(gòu) 2. 模擬集成電路的反饋 低頻電子線路與應用 三、典型模擬電子電路 ? 處理連續(xù)時間模擬信號的電路叫做模擬電路，它是電子信息工程的一個重要應用技術。模擬電路主要包括放大電路、振蕩電路、濾波電路、信號運算電路等。 ? 這些電路的共同特點就是電路容易受到外界環(huán)境的干擾，同時由于電路元器件的原因，電路設計參數(shù)也將隨時間變化，這些都是模擬電路或系統(tǒng)的重大缺陷。 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? (1) 虛短 ? 虛短是指在分析運算放大器處于線性狀態(tài)時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。 ? (2) 虛斷 ? “虛斷”是指在分析運放處于線性狀態(tài)時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。 （一）理想運算放大電路 1．理想放大器簡介 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? （ 1）反向比例放大器 ? （ 2）同向比例放大器 ? （ 3）差分放大器 ? （ 4）加法電路 ? （ 5）減法電路 ? （ 6）一階積分電路 ? （ 7）一階微分電路 （一）理想運算放大電路 2．理想放大器應用 — 典型放大電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 圖 2228 圖 2229 圖 2230 反向比例放大電路 同向比例放大電路 差分放大電路 （一）理想運算放大電路 2．理想放大器應用 — 典型放大電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 圖 2231 圖 2232 三信號反向輸入加法電路 反向電路實現(xiàn)減法功能 （一）理想運算放大電路 2．理想放大器應用 — 典型放大電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 圖 2233 圖 .2234 一階積分電路 一階微分電路 （一）理想運算放大電路 2．理想放大器應用 — 典型放大電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? 工程上把能夠產(chǎn)生多種信號的儀器設備叫做函數(shù)發(fā)生器。 圖 2235 信號發(fā)生器電路的一般結(jié)構(gòu) （二）信號發(fā)生電路 1．信號發(fā)生器的基本概念 電源 輸出驅(qū)動電路 控制電路 信號發(fā)生電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? 對于某些比較特殊的波形，如方波信號、正弦波信號、三角波信號等，可以直接利用振蕩電路和積分電路等來實現(xiàn)。 ? 根據(jù)電路頻域分析和反饋分析的基本概念和理論，具有正反饋結(jié)構(gòu)的電路具備形成振蕩的基本條件。 ? 在沒有外來輸入信號作用時，仍能輸出具有一定幅度的周期信號的電路，叫做振蕩電路。 （二）信號發(fā)生電路 2．基本振蕩電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? （ 1）正弦波振蕩電路 圖 2236 簡單正弦振蕩器 圖 2237 正弦波振蕩器的等效閉環(huán)系統(tǒng) （二）信號發(fā)生電路 2．基本振蕩電路 b)_+OuCRC..R 2R1R+211ZZZ?121RRR ?f?Uo?U+i?U三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 2216 ? （ 2）脈沖信號（或矩形波）發(fā)生電路 ? 在數(shù)字電路系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要有一個統(tǒng)一的節(jié)拍信號，以便使系統(tǒng)各部分電路協(xié)調(diào)一致地工作，這個節(jié)拍信號就叫做系統(tǒng)時鐘。 ? 電子技術中產(chǎn)生脈沖信號的電路叫做脈沖數(shù)字發(fā)生電路，也叫做時鐘發(fā)生電路。 （二）信號發(fā)生電路 2．基本振蕩電路 2111211ZZZRRR????三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 圖 2238 脈沖信號發(fā)生電路 b)_+OuCR.R 2R1（二）信號發(fā)生電路 2．基本振蕩電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? 只允許一定頻率范圍內(nèi)的信號成分正常通過，而阻止另一部分頻率成分通過的電路，叫做經(jīng)典濾波器或濾波電路。 （三）濾波電路 三、典型模擬電子電路 低頻電子線路與應用 ? 高通濾波器 HP（ High Pass） ? 當允許信號中的較高頻率的成