電子線路-線性部分-場效應(yīng)管-在線瀏覽
2025-06-17 01:47本頁面
【正文】 S(th) V DS VGS – VGS(th) 考慮到溝道長度調(diào)制效應(yīng) ， 輸出特性曲線隨 VDS 的增加略有上翹 。 第 3 章 場效應(yīng)管 數(shù)學(xué)模型： 若考慮溝道長度調(diào)制效應(yīng)，則 ID 的修正方程： 工作在飽和區(qū)時 ， MOS 管的正向受控作用 ， 服從平方律關(guān)系式： 2G S ( t h )GSOXnD )(2 VVlWCI ?? ????????? ???ADS2G S ( t h )GSOXnD 1)(2 VVVVlWCI ?? ?DS2G S ( t h )GSOXn 1)(2 VVVl WC ?? ???其中， ? 稱 溝道長度調(diào)制系數(shù)，其值與 l 有關(guān)。 ID/mA VDS /V O VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V V 4 V V 溝道未形成時的工作區(qū) 條件： VGS VGS(th) ID = 0 以下的工作區(qū)域。 ? VDS?? 溝道 l ? ? 對于 l 較小的 MOS 管 ? 穿通擊穿。 MOS 管保護措施： 分立的 MOS 管： 各極引線短接、烙鐵外殼接地。 第 3 章 場效應(yīng)管 ? NEMOS 管轉(zhuǎn)移特性曲線 VGS(th) = 3V VDS = 5 V 轉(zhuǎn)移特性曲線反映 VDS 為常數(shù)時， VGS 對 ID 的控制作用，可由輸出特性轉(zhuǎn)換得到。 第 3 章 場效應(yīng)管 ? 襯底效應(yīng) 集成電路中 ， 許多 MOS 管做在同一襯底上 ， 為保證 U 與 S、 D 之間 PN 結(jié)反偏 ， 襯底應(yīng)接電路最低電位 (N 溝道 )或最高電位 (P 溝道 )。 P P + N + N + S G D U VDS VGS + + 阻擋層寬度 ? ? 表面層中 電子 數(shù) ? ? 第 3 章 場效應(yīng)管 ? P 溝道 EMOS 管 + VGS VDS + N N + P + S G D U P + N 溝道 EMOS 管與 P 溝道 EMOS 管工作原理相似 。 不同之處： 電路符號中的箭頭方向相反。 外部工作條件： DMOS 管在飽和區(qū)與非飽和區(qū)的 ID 表達式 與 EMOS管 相同 。 第 3 章 場效應(yīng)管 四種 MOS 場效應(yīng)管比較 ? 電路符號及電流流向 S G U D ID S G U D ID U S G D ID S G U D ID NEMOS NDMOS PDMOS PEMOS ? 轉(zhuǎn)移特性 ID VGS O VGS(th) ID VGS O VGS(th) ID VGS O VGS(th) ID VGS O VGS(th) 第 3 章 場效應(yīng)管 ? 飽和區(qū) (放大區(qū) )外加電壓極性及數(shù)學(xué)模型 ? VDS 極性取決于溝道類型 N 溝道： VDS 0， P 溝道： VDS 0 ? VGS 極性取決于工作方式及溝道類型 增強型 MOS 管： VGS 與 VDS 極性相同。 ? 飽和區(qū)數(shù)學(xué)模型與管子類型無關(guān) 2G S ( t h )GSOXD )(2 VVlWCI ?? ?第 3 章 場效應(yīng)管 ? 臨界飽和工作條件 ? 非飽和區(qū) (可變電阻區(qū) )工作條件 |VDS | = | VGS – VGS(th) | |VGS| |VGS(th) |， |VDS | | VGS – VGS(th) | |VGS| |VGS(th) | ， ? 飽和區(qū) (放大區(qū) )工作條件 |VDS | | VGS – VGS(th) | |VGS| |VGS(th) |， ? 非飽和區(qū) (可變電阻區(qū) )數(shù)學(xué)模型 DSG S ( t h )GSOXnD )( VVVlWCI ?? ?第 3 章 場效應(yīng)管 ? FET 直流簡化電路模型 (與三極管相對照 ) ? 場效應(yīng)管 G、 S 之間開路 ， IG ? 0。 ? FET 輸出端等效為 壓控 電流源，滿足平方律方程： 三極管輸出端等效為 流控 電流源，滿足 IC = ? IB 。 而三極管發(fā)射結(jié)正偏， 故輸入電阻 rb?e 較小。 )/(1 DQds Ir ??rb?e rce b c e ib ic + + vbe vce gmvb?e 第 3 章 場效應(yīng)管 （ ? ——溝道長度調(diào)制系數(shù)， ? =－ 1/|VA|） ? MOS 管跨導(dǎo) QGSDm vig???2G S ( t h )GSOXD )(2 VVlWCI ?? ?利用DQOXQGSDm 22 IlWCvig ?????得CQeQEBCm Irvig ???????三極管跨導(dǎo) 通常 MOS 管的跨導(dǎo)比三極管的跨導(dǎo)要小一個數(shù)量級以上，即 MOS 管放大能力比三極管弱。 gmvgs rds g d s id vgs vds + + gmuvus gmu 稱背柵跨導(dǎo)， 工程上 mQusDmu gvig ?????? 為常數(shù)， 一般 ? = ~ 。 gmvgs rds g d s id vgs vds + + Cds Cgd Cgs 柵源極間平板電容 漏源極間電容 (漏襯與源襯之間的勢壘電容 ) 柵漏極間平板電容 第 3 章 場效應(yīng)管 場效應(yīng)管電路分析方法與三極管電路分析方法相似 ， 可以采用 估算法 分析電路直流工作點；采用 小信號等效電路法
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