第04章 场效应管放大电路 34页
场效应管放大电路原理
场效应管放大电路原理场效应管放大电路原理1. 介绍场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种常用的电子器件，广泛应用于放大、开关和调节电路中。
作为一名文章写手，我将为您详细介绍场效应管放大电路的原理。
2. 场效应管概述场效应管是由源极、栅极和漏极三个主要部分组成的。
其中，栅极与源极之间的电压可以控制漏极电流的大小，从而实现信号的放大和调节。
和双极晶体管相比，场效应管具有输入电阻高、无需偏置电流等优点，因此在电子工程中得到广泛应用。
3. 场效应管放大电路的基本原理场效应管放大电路的基本原理是利用场效应管的特性来放大输入信号。
当输入信号施加在栅极上时，栅极源极间的电压将改变栅极-源极电流的大小，从而改变漏极电流。
根据场效应管工作状态的不同，可分为共源放大器、共漏放大器和共栅放大器三种。
3.1 共源放大器共源放大器是应用最广泛的一种场效应管放大电路。
在共源放大器中，输入信号通过耦合电容施加到栅极上，当信号施加后，栅极-源极电压发生变化，控制栅极-源极电流的大小，进而改变漏极电流。
共源放大器具有放大增益高、输入输出阻抗匹配等特点，适用于多种应用场景。
3.2 共漏放大器共漏放大器是场效应管放大电路的一种重要形式。
在共漏放大器中，漏极连接到电源，源极接地，输入信号通过漏极电阻耦合到栅极。
共漏放大器具有输入电阻高、输出电阻低等特点，适用于对电压放大和阻抗转换要求较高的场合。
3.3 共栅放大器共栅放大器是场效应管放大电路的另一种形式。
在共栅放大器中，信号通过源极电阻耦合到栅极，漏极连接到电源。
共栅放大器具有输入输出阻抗匹配、频率响应宽等特点，适用于高频放大和对输入频率响应要求较高的应用。
4. 实际应用案例场效应管放大电路广泛应用于各种电子设备中。
以音频放大器为例，通过合理选择场效应管的类型和工作点，可以实现对音频信号的放大和调节，保证音频设备的音质。
5. 个人观点和理解场效应管放大电路作为一种常见的放大器，具有输入电阻高、无需偏置电流、放大增益高等技术优点。
《电子技术基础》第四章-场效应管及其放大电路
(4) 极间电容 ：漏源电容CDS约为 0.1~1pF，栅源电容CGS和栅 漏极电容CGD约为1~3pF。
场效应管的主要参数
(5) 低频跨导 gm ：表示vGS对iD的控制作用。
gm
=
d iD d vGS
N沟道结型场效 应管的结构动画
2. 工作原理
结型场效应管没有绝缘层，只
能工作在反偏的条件下。N沟道结
型场效应管只能工作在负栅压区，
P沟道的只能工作在正栅压区，否
ID
则将会出现栅流。
N沟道结型场效应管工作原理：
（1）VGS对导电沟道的影响： (a) VGS=0，VDS=0，ID=0 VP(VGS(OFF) )：夹断电压
ID
ID=IDSS基本不变。
J型场效应管的 工作原理动画
3. 特性曲线 VDS=10V时的 转移特性曲线
当|vGS - vDS | | vP |后，管子工作在恒流区，vDS对iD的影响 很小。实验证明，当|vGS - vDS | | VP | 时，iD可近似表示为：
iD
IDSS(1-
vGS) VP
2
IDSS是在VGS = 0， VDS > |VP | 时的漏极电流
场效应管总结
PMOS 耗尽 PMOS 增强 NMOS 耗尽 NMOS 增强
结型 P 结型 N
VGS<VP 时工作 VGS 可正可负
VGS>VP 时工作 VGS 可正可负
VGS<VP 时工作 VP>0
VGS>VP 时工作 VP<0 VP
产生夹断后，VDS增大，ID不变的 区域，VGS -VDS VP
第4章 场效应管放大电路
2.4V 2.2V Q UGS=2V
1.8V 1.6V 1.4V 8 U12 16 20 UDS(V) DSQ Rd IDQ +EDD
1
0 4
ID(mA ) IDM 4 3 2 1 安全工作区 0 4
IDUDS<PDM
2.4V
2.2V UGS=2V 1.8V 1.6V 1.4V 8 12 16 20 UDS(V) U(BR)DS
S N P
G
D N
B
第4章
场效应管三极管及其放大电路
§1 §2 §3 §4 §5 §6 §7 金属－氧化物－半导体场效应管 MOS管的共源极放大电路 图解分析法 小信号模型分析法 共漏极和共栅极放大电路 多级放大电路 结型场效应管及其放大电路
N沟道 P沟道 耗尽型 N沟道 增强型 耗尽型 增强型
P沟道
一、 MOS管的结构和电路符号
2、MOS管的结构和符号
以N 沟道增强型为例 Ai 源极 S 栅极 漏极 SiO2 G D S N G D N D G S B
P
B N沟道增强型
N P
高浓度 B 衬底
N
S
P
G
P N B
D
D G S B
扩散情况：NN>>NP
一、概述
1、基本放大电路在电子电路中的地位： 电子电路的基本单元。 2、放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号，用四端网络表示。
ui
Au
uo
3、四种模型： 电压放大模型、电流放大模型、互阻放大模型、互导放大模型 4、基本放大电路的形式 共源放大器 共漏放大器 共栅放大器 前置 放大 功率 放大
场效应管放大电路原理
场效应管放大电路原理场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是一种重要的电子元器件，广泛应用于各种电子设备中。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声、高增益等优点，因此在放大电路中得到了广泛的应用。
场效应管放大电路是一种利用场效应管进行信号放大的电路。
它通过控制场效应管的栅极电压来控制电流的流动，从而实现信号的放大。
下面将详细介绍场效应管放大电路的原理。
场效应管放大电路主要由场效应管、负载电阻、输入电容、输出电容等组成。
其中，场效应管是核心部件，起到放大信号的作用。
负载电阻用于提供输出端的负载，使得输出信号能够正常传递。
输入电容和输出电容则用于对输入信号和输出信号进行耦合。
在场效应管放大电路中，输入信号首先经过输入电容进入场效应管的栅极。
当栅极电压发生变化时，场效应管内部的通道将打开或关闭，从而控制电流的流动。
当栅极电压较低时，场效应管处于截止状态，电流无法通过。
当栅极电压较高时，场效应管处于导通状态，电流可以通过。
当输入信号经过场效应管后，会在负载电阻上产生一个较小的输出电压。
为了放大这个输出电压，需要通过负反馈来增加放大倍数。
具体来说，可以将输出信号通过输出电容耦合到放大器的输入端，然后再将输出信号与输入信号进行比较，从而调整栅极电压，使得输出信号得到放大。
在场效应管放大电路中，需要注意一些问题。
首先是输入阻抗和输出阻抗的匹配问题。
为了使得信号能够正常传递，输入阻抗和输出阻抗需要相互匹配。
其次是稳定性问题。
由于场效应管的工作点受到温度和其他因素的影响，因此需要采取一些措施来保持工作点的稳定性。
最后是频率响应问题。
由于场效应管本身具有一定的频率响应特性，因此在设计放大电路时需要考虑频率响应的影响。
总结起来，场效应管放大电路是一种利用场效应管进行信号放大的电路。
它通过控制场效应管的栅极电压来控制电流的流动，从而实现信号的放大。
在实际应用中，需要注意输入阻抗和输出阻抗的匹配、工作点的稳定性以及频率响应等问题。
第四章 场效应管放大电路
Rg1 150k
RD D
10k C2
C1
G
10k
Rg3
S
RL
vi Rg2
1M R 10k
CS
50k
一、静态分析
求：VDS和 ID
I DQ
I
DO
vGS VT
12
vo
VG
Rg 2 Rg1 Rg2
VDD
5V
VS IDQR
设VT 、 IDO已知
VDS V DD I DQ ( R RD )
vGS vDS
S GD
导电沟道相当于 电阻将D-S连接 起来，vGS越大 沟道越宽，此电 阻越小。
iD
N
N
P
vGS vDS S GD
N
N
P
当vDS不太大时， 导电沟道在两 个N区间是均 匀的。
当vDS较大时， 靠近D区的导 电沟道变窄。
VGS VDS
S
G D iD
vDS增加，vGD=VT 时， 靠近D端的沟道被夹断， 称为予夹断。
2、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线
耗尽型的MOS管vGS=0时就有导电沟道，加反向电 压才能夹断。
iD
转移特性曲线
vGS
夹断电压
VP 0
iD
输出特性曲线
0 夹断区
VGS>0
VGS=0
VGS<0
VP v DS
有时，为了使符号简化，可将N沟道和P沟道的MOS管 的符号分别画成下面的形式：
d
d
g
g
s
N沟道增强型
电路符号
D(Drain)
G (Gate)
衬底 substrate
场效应管放大电路
•
•
Au
Uo •
Uo •
gm RL
Ui Ugs
放大电路的输入电阻为
ri [RG (RG1 //RG2 )]// rgs ≈ RG (RG1 //RG2 )
场效应管的输入电阻rgs很高，并联后可略去。由上式可知，在分压点和 栅极之间接入一高电阻RG，可提高放大电路的输入电阻。
放大电路的输出电阻为
正，不能采用自给偏压偏置电路，必须采用分压式偏置电路。
电路中各元件作用如下：
RS为源极电阻，电路的静态工作点受它控制，其阻值约为几千欧姆； CS 为源极电阻上的交流旁路电容，其作用相当于共发射极放大电路中的 CE ， 其容量约为几十微法； RG为栅极电阻，用来构成栅极、源极间的直流通路， RG的阻值不能太小，否则会影响放大电路的输入电阻，其阻值约为200 kΩ～ 10 MΩ； RD为漏极电阻，它影响电路的电压放大倍数，其阻值约几十千欧； C1 ，C2分别是输入回路和输出回路的耦合电容，具有隔直流通交流的作用， 其容量约为0.01～0.47 μF。
电 工 电 子 技 术
过渡页
第2页
场效应管放大电路
• 1.1 自给偏压偏置电路 • 1.2 分压式偏置电路
第3页
场
效
应
管 放 大
自 给 偏 压
电偏
路置
电
路
1.1
如图10-21所示是N沟道耗尽 型绝缘栅场效应管的自给偏压偏 置电路，图中，源极电流 （等于 漏极电流 ）流经源极电阻 ，在 上产生的压降为 。由于绝缘栅场 效应管的栅极电流为零，因此 上 的压降为零，所以
图10-21 场效应管自给偏压偏置电路
UGS ISRS ISRD
图10-21 场效应管自给偏压偏置电路
第4章场效应管放大电路.
如果用 id、ugs、uds 分别表示 iD、uGS、uDS 的变化部分, 则式(4-51可写为id = g mugs + gm = − 2 I DSS UP 1 uds rD ⎞⎟⎟⎠⎛ U GS ⎜⎜1 − U P ⎝ gm0 = − 2 I DSS UP ⎞⎟⎟⎠⎛ U GS gm = gm0 ⎜⎜1 − U P ⎝ 4.5.3 共源极放大电路与晶体管的共射放大电路相对应，由 N 沟道结型场效应管和 MOS 场效应管组成的共源放大电路分别如图(a和(b所示。
共源放大电路 (a N 沟道结型场效应管共源放大电路(b MOS 场效应管共源放大电路静态分析场效应管组成放大电路和晶体管一样，要建立合适的静态工作点，所不同是，场效应管是电压控制器件，因此它需要有合适的栅极电压。
通常场效应管的偏置电路形式有两种：自偏压电路和分压式自偏压电路，分别如图(a﹑(b所示。
自偏压电路只适用于结型场效应管或耗尽型MOS 管：分压式自偏压电路既适用于增强型场效应管，也能用于耗尽型场效应管。
栅极电压：对场效应管放大电路静态工作点的确定，可以采用图解法或公式计算，图解法的原理和晶体管相似。
用公式进行计算可通过特性方程：或交流分析共源放大电路的微变等效电 Ri=（Rg1//Rg2）+Rg3 Ro=Rd 共源放大电路与共射电路形式相类似。
只是共源放大电路的输入电阻要比共射电路的大得多（Rgs 通常很大），故需要高输入电阻时多宜采用场效应管放大电路。
（2）共漏放大电路共漏放大电路是与共集放大电路类似的一种电路形式。
电路如图所示。
共漏放大电路也常称为源极跟随器或源极输出器。
共漏放大电路（a）共漏放大电路 (b 微变等效电路确定静态工作点时，可列出回路方程与特性方程联立求解：交流性能分析共漏电路的特点与共集电极电路相似，电压极放大倍数小于 1，但场效应管的导跨比双极型晶体管的 ß低，所以共漏电路的电压放大倍数一般比共射电路低,另外它的输出电阻也较低。
场效应晶体管放大电路
N
N
G
P+ P+
UDS G
P+ P+
UDS
UGS
S
S
第3页/共34页
Sect
3.1.2 JFET特性曲线
1. 输出特性曲线：
iD f (U DS )∣ UGS const
可变电阻区 线性放大区 ID=gm UGS 击穿区
2. 转移特性曲线：
ID
I
DSS
(1
U GS UP
)
2
IDSS：饱和栅极漏极电流,
着源极、栅极的次序焊在电路上； • 电烙铁或测试仪表与场效应晶体管接触时，均
第15页/共34页
各种场效应管所加偏压极性小结
结型
N沟道(uGS＜0) P沟道(uGS＞0)
场效应管
绝缘栅型
增强型
耗尽型
PN沟沟道道((uuGGSS＜＞00)) N沟道(uGS极性任意) P沟道(uGS极性任意)
uo
u gs
g m u gs
u ds
S
GD
Id
RG
Ui
Ugs
gm Ugs RD
RL
Uo
R2
R1
S
第26页/共34页
动态分析：
G
电压放大倍数
Id
RL
D
RG
Ugs
Ui R2R1RD g源自 UgsRL Uo•
•
Ui Ugs
S
ri
•
ro
Au gm R'L
•
•
Uo gm Ugs (RD // RL )
ID(mA)
第8页/共34页
UGS=6V
电路 场效应管放大电路
第4章 场效应管放大电路
阜阳师范学院计算机与信息学院
综上所述，可得如下结论： ①JFET栅极、沟道之间的PN结反偏，因此iG≈0，输入电阻 很高。 ②JFET是电压控制的电流器件， iD受vGS控制。 ③预夹断前，iD 与vDS 呈近似线性关系；预夹断后，iD 趋于 饱和。
第4章 场效应管放大电路
第4章 场效应管放大电路
iD gm vGS
阜阳师范学院计算机与信息学院
V DS
互导反映了栅源电压对漏极电流的控制能量，相当于转 移特性上工作点的斜率，随管子工作点不同，互导也会变化。 （7）输出电阻rd rd 是输出特性某一点上切线斜率的倒数。它反映了漏源 电压对漏极电流的影响。
rd
vDS iD
30
18
－7
－55～ 3~9 <2.8 <0.9 20 20 20 100 +175
Vn 2nV /
DZ302 50～250 －5 >30
－55～ 20 20 20 200 +175
Hz
CS187 (3N187) CS430 (U430) CS431(U431) 3C01
5～30
－0.5～－4
>7
阜阳师范学院计算机与信息学院
4.1.2 JFET的特性曲线及参数
1.输出特性 JFET的输出特性指的是在栅源电压vGS一定的情况下，漏
极电流iD与漏源电压vDS之间的关系，如图4.1.5b所示为一N沟
道JFET的输出特性。其工作情况可分为三个区域。 在Ⅰ区，栅源电压愈负，漏源之间的等效电阻愈大，因 此，Ⅰ区可视为受栅源电压控制的可变电阻，此区亦称为可
变电阻区。
第4章 场效应管放大电路
场效应管放大电路
场效应管放大电路由场效应管组成放大电路时，也要建立合适的静态工作点Q ，而且场效应管是电压控制器件，因此需要有合适的栅源偏置电压。
常用的直流偏置电路有两种形式，即自偏压电路和分压式偏压电路。
1．自偏压电路图XX_01(a)所示电路是一个自偏压电路，其中场效应管的栅极通过电阻R g 接地，源极通过电阻R 接地。
这种偏置方式靠漏极电流I D 在源极电阻R 上产生的电压为栅源极间提供一个偏置电压V GS ，故称为自偏压电路。
静态时，源极电位V S =I D R 。
由于栅极电流为零，R g 上没有电压降，机极电位V G =0，所以栅源偏置电压V GS = V G –V S = –I D R 。
耗尽型MOS 管也可采用这种形式的偏置电路。
图XX_01(b)所示电路是自偏压电路的特例，其中V GS =0。
显然，这种偏置电路只适用于耗尽型MOS 管，因为在机源电压大于零、等于零和小于零的一定范围内，耗尽型MOS 管均能正常工作。
增强型MOS 管只有在机源电压达到其开启电压V T 时，才有漏极电流I D 产生，因此这类管子不能用于图XX_01所示的自偏压电路中。
2．分压式偏置电路分压式偏置电路是在自偏压电路的基础上加接分压电路后构成的，如图XX_02所示。
静态时，由于栅极电流为零，R g3上没有电压降，所以栅极电位由Rg2与R g1对电源V DD 分压得到 。
源极电位V S =I D R 。
这种偏置方式同样适用于结型场效应管或耗尽型MOS 管组成的放大电路。
对场效应管放大电路的列态分析也可以采用图解法或公式估算法，图解法的步骤与双极型三极管放大电路的图解法相似。
这里仅讨论用公式估算法求静态工作点。
工作在饱和区时，结型场效应管和耗尽型MOS 管的漏极电流 ，增强型MOS 管的漏极电流。
求静态工作点时，对于知识点0440101中图XX_01(a)所示电路，可求解方程组得到ID 和VGS。
管压降对于知识点0440101中图XX_02所示电路，可求解方程组得到ID 和VGS。
第四章 场效应管放大电路
第四章场效应管放大电路第一节结型场效应管第二节金属-氧化物-半导体场效应管第三节场效应管放大电路教学目的和要求：1.理解结型场效应管和金属-氧化物-半导体场效应管的知识。
2.掌握场效应管放大电路的原理和分析方法。
教学重点与难点：重点：场效应管的工作原理，场效应管放大电路分析方法。
难点：结型场效应管的特性曲线，小信号模型分析法。
场效应管是一种利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，是仅由一种载流子参与导电的半导体器件。
从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。
场效应管：结型N沟道P沟道MOS型N沟道P沟道增强型耗尽型增强型耗尽型第一节结型场效应管（JFET ）(Junction type Field Effect Transister)利用半导体内的电场效应进行工作的，也称为体内场效应器件。
一、JFET 的结构和工作原理1、结构在一块N 型半导体材料两边扩散高浓度的P 型区（P +），形成两个PN 结。
两边P +型区连在一起为栅极g ，N 型本体两端各引出电极，分别为源极s 和漏极d 。
两个PN 结中间的N 型区域为导电沟道。
称为N 型沟道JFET高浓度P 型区（P+）分别相当于BJT 的基极b 、射极e 和集电极cJFET的结构N型沟道JFET的符号中箭头方向表示栅结正向偏置时，栅极电流的方向是由P指向N。
高浓度N型区（N+）P型沟道JFET2、工作原理（以N 沟道为例）N 沟道PN 结N 沟道场效应管工作时，在栅极与源极之间加负电压，栅极与沟道之间的PN 结为反偏。
在漏极、源极之间加一定正电压，使N 沟道中的多数载流子(电子)由源极向漏极漂移，形成i D 。
i D 的大小受v GS 的控制。
P 沟道场效应管工作时，极性相反，沟道中的多子为空穴。
NPNR CR bV CCV B B +_I BI C I EV o三极管：发射结正向偏置，集电结反向偏置（1）栅源电压vGS 对iD的控制作用当VGS＜0时，PN结反偏，耗尽层变厚，沟道变窄，沟道电阻变大，ID减小；V GS更负，沟道更窄，I D更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，ID≈0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
①栅源电压VGS对iD的控制作用 当VGS＜0时，PN结反 偏，耗尽层变厚，沟 道变窄，沟道电阻变 大，ID减小；
VGS更负，沟道更窄， ID更小；直至沟道被 耗尽层全部覆盖，沟 道被夹断， ID≈0。这 时所对应的栅源电压 VGS称为夹断电压VP。 （D、S）
②漏源电压VDS对iD的影响 VDS =VP 时，在紧靠漏极处
②转移特性曲线
i
D
f (V 1 C I DSSGS ) VvGS DS
V
P
2
输入电压VGS对输出漏极电流ID的控制
iD / vGS Q diD / dvGS Q g m ms
vGS 2 由公式：iD I DSS (1 ) VP diD 有：g m dvGS vGS 2 I DSS (1 ) VP 2 I DSS I DQ VP | VP | VGSQ VP
其中：I DQ I DSS (1
)2
场效应三极管的参数和型号
一、 场效应三极管的参数 1. 开启电压VT
开启电压是MOS增强型管的参数，栅源电压小 于开启电压的绝对值, 场效应管不能导通。
夹断电压是耗尽型FET的参数，当VGS=VP时,漏 极 电流为零。 3. 饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应三极管, 当VGS=0时所对应的漏 极电流。
6.最大漏极功耗PDM
7. 输出电阻rd 从输出特性曲线上可以了解这个概念。
双极型三极管与场效应三极管的比较
双极型三极管
结构 与 分类 载流子 输入量 控制 噪声 温度特性 输入电阻 静电影响 集成工艺
场效应三极管
NPN型 结型 N沟道 P沟道 PNP型 绝缘栅 增强型 N沟道 P沟道 C与E一般不可 绝缘栅 耗尽型 N沟道 P沟道 倒置使用 D与S有的型号可倒置使用 多子扩散少子漂移 多子漂移 电流输入 电压输入 电流控制电流源 电压控制电流源 较大 较小 受温度影响较大 较小，且有零温度系数点 几十到几千欧姆 几兆欧姆以上 不受静电影响 易受静电影响 不易大规模集成 适宜大规模和超大规模集成
RL Rd // RL
Vo g m R 'L Av Vi 1 gm R
②输入电阻
Ri Rg3 ( Rg1 // Rg2 )
③输出电阻 Ro Rd
小信号等效电路
作业：
P192： 4.4.4；4.4.5； 4.4.6
出现预夹断点
首先设VGS=0，VDS逐渐增加： ☻刚开始时随着VDS的增加， 电流也基本线性增加； ☻随VDS增大，电压的不均 匀性开始显现，而且这种不均 当VDS继续增加时，预夹断 匀性会越来越明显。为什么会 点向源极方向伸长为预夹 这样呢？ 断区。由于预夹断区电阻 很大，使主要VDS降落在该 ☻当VDS增加到多少时最上面 区，由此产生的强电场力 的一点会合在一起呢？ VP 能把未夹断区漂移到其边 界上的载流子都吸至漏极， ☻随着VDS的继续增加，夹断区 形成漏极饱和电流。（称 略有增加。为什么？ 为饱和电流的原因）
场效应管放大电路
（1）自偏压电路及静态分析(VGSQ、IDQ、VDSQ)
VGSQ=-IDQR
IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VP)]2
解方程组，去掉无意义的解
VDSQ=VDD-IDQ(Rd+R)
（2）分压式自偏压电路及静态分析
不仅需要计算： VGSQ、IDQ、VDSQ Байду номын сангаас需要计算：VG
VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－VS= VG－IDQR
(3)伏安特性曲线
①输出特性曲线
iD f (VDS ) V
GS C
恒流区：(又称饱和区或放大区） 特点:(1)受控性： 输入电压vGS控
制输出电流
i I 1 v V (2)恒流性：输出电流i 基本上
2 D DSS GS P
D
不受输出电压vDS的影响。 用途:可做放大器和恒流源。 条件:(1)栅源沟道未夹断
第4章 场效应管放大电路
场效应晶体管是由一种载流
子导电的、用输入电压控制输出 与双极型晶体管的比较： 按照场效应管的 电流的半导体器件。从参与导电 结构划分，有结型场 1、均有三个引脚（极）； 的载流子来划分，它有自由电子 效应管和绝缘栅型场 2、形状类似； 导电的N沟道器件和空穴导电的 效应管两大类。 3、都可以实现信号的放大； P沟道器件。（简记为FET） 4、导电原理不同； 结型场效应管 1.结构 5、形成电路的特点不同； 6、应用场合不同。
IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VP)]2
VDSQ= VDD－IDQ(R+Rd )
由此可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。
直流通道
（3）动态分析的小信号分析法
低频模型
交流分析 ①电压放大倍数
Vi Vgs g m Vgs R Vo g m Vgs RL
Vgs (1 g m R)
场效应管
2.工作原理
N 沟道 PN结
N沟道场效应管工作时， 在栅极与源极之间加负 电压，栅极与沟道之间 的PN结为反偏。 在漏极、源极之间加 一定正电压，使N沟道 注意： 中的多数载流子(电子) P沟道场效应管工作 由源极向漏极漂移，形 N沟道、P沟道的区别类似 时，极性相反，沟道 于三极管中的NPN管和PNP管， 成iD。iD的大小受VGS的 中的多子为空穴。 控制。 我们讨论较多的是N沟道型的
2. 夹断电压VP
4. 输入电阻RGS
结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω； 绝缘栅型场效应三极管, RGS约是109～1015Ω。
5. 低频跨导gm
(毫西门子)。
低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用， gm可以在转 移特性曲线上求取，单位是mS
最大漏极功耗可由PDM= VDS ID决定，与双极型 三极管的PCM相当。
V
V
DS
GS
V P
(2)漏源沟道予夹断
V GS V P
可变电阻区
特点:(1)当vGS 为定值 时,iD 是 vDS 的（近似） 线性函数，管子的漏源 间呈现为线性电阻，且 其阻值受 vGS 控制。 （2）管压降vDS 很小。 用途：做压控线性电阻 和无触点的、闭合状态 的电子开关。
条件：源端与漏端 沟道都不夹断
夹断区 特点：i 0 用途：做无触点的、 接通状态的电子开关。
D
条件：整个沟道都夹断
V
GS
V P
击穿区 当漏源电压增大到 V V 时，漏端PN结 发生雪崩击穿，使iD 剧增的区域。其值一般为 （20— 50）V之间。管子不能在击穿区工作。
DS ( BR ) DS
总结：
场效应管在不同的vGS 、vDS电压下处在 不同的工作区中： 1、可变电阻区： vDS < vGS-VP 2、恒 3、截 4、击 流 止 穿 区： vDS > vGS-VP 、vGS > VP 区： vGS < VP 区： vDS > VBR(DS)