09_1FET器件及其放大
FET放大电路
3.3 共栅组态基本放大电路
共栅组态放大电路
(1)直流分析 (2)交流分析 与共源组态放大电路相同 ①电压放大倍数 ③输出电阻
微变等效电路
②输入电阻 R ≈R o g m V ( R o dd // RL ) V gs V 1 1R ) g R ' V gs i A g ( R // v Ri m L m L Rd // Vi I V 1 Vgs gm gs i
CC: Rb //[rbe (1 )R'L ] CD：Rg+ (Rg1 // Rg2 )
CB: Re//[rbe/(1+)]
CG：R//(1/gm)
三种基本放大电路的比较如下 组态对应关系
输出电阻Ro
CE / CB / CC
CS / CG / CD
CE ：Rc
CS：rds // Rd
第三章 场效应放大电路的分析方法
3.1 共源组态基本放大电路 3.2 共漏组态基本放大电路 3.3 共栅组态基本放大电路 3.4 三种组态基本放大电路的比较
FET的交流小信号模型 iD= f(VGS,VDS) d iD=ID/VGSV d VGS+ ID/VD β L v = CE ： A rbe β )RL (1 v = CC ： A rbe (1 β ) R L R β L v = + CB ： A rbe
三种基本放大电路的比较如下
组态对应关系 输入电阻Ri CE: Rb / / rbe CS：Rg1 // Rg2 CE / CB / CC CS / CG / CD
id=gmvgs+ 1/rds•vds
3.1共源组态基本放大电路
FET放大电路
3.3 共栅组态基本放大电路
共栅组态放大电路
(1)直流分析 (2)交流分析 与共源组态放大电路相同 ①电压放大倍数 ③输出电阻
微变等效电路
②输入电阻 R ≈R o g m V ( R o dd // RL ) V gs V 1 1R ) g R ' V gs i A g ( R // v Ri m L m L Rd // Vi I V 1 Vgs gm gs i
2交流分析微变等效电路电压放大倍数如果有信号源内阻rdsgsdsgsg1g2共漏组态放大电路直流通道1直流分析由此可以解出qvgsqdsgsdsgs2交流分析微变等效电路电压放大倍数g2g1输出电阻求输出电阻的微变等效电路dsds共栅组态放大电路微变等效电路1直流分析与共源组态放大电路相同2交流分析电压放大倍数输入电阻gsgs三种基本放大电路的比较如下组态对应关系cecccs电压放大倍数三种基本放大电路的比较如下组态对应关系cecccscd输入电阻rcb
③输出电阻
o / I o rds //Rd Ro = V
3.2 共漏组态基本放大电路
共漏组态放大电路
直流通道
(1)直流分析
VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－VS= VG－IDQR IDQ= IDSS[1－(VGSQ /VGS(off))]2 VDSQ= VDD－IDQR 由此可以解出Q(VGSQ、IDQ和VDSQ)
为正，表示输入与输出同相，当 gmR'L>>1 时， A ≈1。 A v v
②输入电阻
Ri Rg (Rg1 // Rg2 )
③输出电阻
求输出电阻的微变等效电路
此和BJT共射极放大电路之旁路电容CE相同
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
3 FET交流等效輸出電阻ro
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
例題 9-1
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
9-2 共源極放大電路
由交流等效電路，可得電壓增益：
上式結果表示，無旁路電容CS 之共源極放大電路增 益Av 小於有旁路電容CS 之共源極放大電路。也就是 說，共源極放大電路加入旁路電容CS，可提高交流 電壓增益。
=== 第九 章 場效 電晶體 放大電 路 ===
第9章 場效電晶體放大電路
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路 9-2 共源極放大電路 9-3 共汲極放大電路 9-4 共閘極放大電路 9-5 FET及BJT串級放大電路之比較
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
因為各種FET 放大器的工作原理皆相同，所以本小 節將以N 通道E-MOSFET 為例，來說明FET 放大器 之工作原理。
9-1 FET放大器工作原理及交流等效電路
圖9-2 為FET 交流放大電路之各點波形，和BJT 一樣 ，只要適當的直流工作點和夠小的輸入信號，就可 以得到線性且不失真之輸出信號。若輸出直流偏壓 工作點Q (VDSQ , IDQ ) 靠近歐姆區或截止區時，將造 成輸出信號被截波掉而失真。
圖9-2 電路中，電容CG 與CD 為耦合交連電容，功用 為阻隔直流及耦合交流信號，和BJT放大電路之CB 與CC 相同；電容CS 為旁路電容，功用為提高交流 增益值，和BJT 放大電路之CE 相同。
认识常用电子元器件——场效应管（FET）
认识常⽤电⼦元器件——场效应管（FET）场效应管（FET）场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写（FET）简称场效应管。
由于它仅靠半导体中的多数载流⼦导电，⼜称单极型晶体管。
场效应管属于电压控制型半导体器件。
具有输⼊电阻⾼（107～1015Ω）、噪声⼩、功耗低、动态范围⼤、易于集成、没有⼆次击穿现象、安全⼯作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强⼤竞争者。
场效应管的分类场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）两⼤类。
⼀、结型场效应管（JFET）结型场效应管有两种结构形式，它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。
N沟道结型场效应三极管的结构如下图所⽰，它是在N型半导体硅⽚的两侧各制造⼀个PN结，形成两个PN结夹着⼀个N型沟道的结构。
两个P区即为栅极，N型硅的⼀端是漏极，另⼀端是源极。
播放GIF▲结型场效应三极管的结构D(Drain)称为漏极，相当双极型三极管的集电极;G(Gate)称为栅极，相当于的基极;S(Source)称为源极，相当于发射极。
⼆、绝缘栅场效应管（MOS管）它是由⾦属、氧化物和半导体所组成，所以⼜称为⾦属—氧化物—半导体场效应管，简称MOS场效应管。
绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。
⽆论是什么沟道，它们⼜分为增强型和耗尽型两种。
耗尽型→N沟道、P沟道增强型→N沟道、P沟道播放GIF▲N沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构和转移特性曲线场效应管的作⽤1. 场效应管可应⽤于放⼤。
由于场效应管放⼤器的输⼊阻抗很⾼，因此耦合电容可以容量较⼩，不必使⽤电解电容器。
2. 场效应管很⾼的输⼊阻抗⾮常适合作阻抗变换。
常⽤于多级放⼤器的输⼊级作阻抗变换。
3. 场效应管可以⽤作可变电阻。
4. 场效应管可以⽅便地⽤作恒流源。
5. 场效应管可以⽤作电⼦开关。
（图⽂整理⾃⽹络，版权归原作者。
）电⼦元器件 07认识电⼦元器件是学习硬件设计的基础，如果想更好地掌握硬件设计技能，可在在“腾讯课堂”学习Orcad原理图设计实战课程：《4周通过VR学习原理图设计》。
第四章 场效应管(FET)及基本放大电路要点
第四章 场效应管（FET ）及基本放大电路§4.1 知识点归纳一、场效应管（FET ）原理·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。
每类都有两种沟道类型，而MOSFET 又分为增强型和耗尽型（JFET 属耗尽型），故共有6种类型FET （图4-1）。
·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。
一般情况下，该电流与GS v 、DS v 都有关。
·沟道未夹断时，FET 的D-S 口等效为一个压控电阻（GS v 控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流D i 为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时D i 主要受控于GS v ，而DS v 影响较小。
这就是FET 放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。
·在预夹断点，GS v 与DS v 满足预夹断方程：耗尽型FET 的预夹断方程：P GS DS V v v -=（P V ——夹断电压） 增强型FET 的预夹断方程：T GS DS V v v -=（T V ——开启电压）·各种类型的FET ，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。
表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系·偏置在放大区的FET ，GS v ~D i 满足平方律关系：耗尽型：2)1(P GS DSS D V v I i -=（DSS I ——零偏饱和漏电流）增强型：2)(T GS D V v k i -=*· FET 输出特性曲线反映关系参变量G S VDS D v f i )(=，该曲线将伏安平面分为可变电阻区（沟道未夹断），放大区（沟道部分夹断）和截止区（沟道全夹断）；FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =（此时参变量DS V 影响很小），图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线，这组曲线对表4-4是一个很好映证。
fet场效应管
fet场效应管FET场效应管是由芬兰科学家J.F.Allen在1960年代发明的一种电子元件，它通常被称为场效应晶体管（FET）。
FET场效应管是目前最常使用的射频放大器之一，可以提供极高的输入阻抗，极低的噪声电平和稳定的工作点，具有可靠的性能优势。
与普通的晶体管相比，FET场效应管在电路设计中具有很高的灵活性和可靠性，其功能被大量应用于现代电子设备中。
FET场效应管由一种叫做三极管的晶体管组成，它通过一个场效应电极来控制输入信号对输出信号的影响。
三极管中，有一个极性电极被称为源电极，另一个极性电极被称为漏电极，而场效应电极用来控制输入信号对输出信号的影响。
FET场效应管的特点在于，它可以根据输入信号的大小改变输出信号电流的大小，从而改变输出信号的幅度或频率。
FET场效应管的优势在于它的抗干扰性能，可以有效抑制外部的辐射干扰，使系统的可靠性得以提高。
此外，FET场效应管可以提供更大的电流和电压，在高功率系统中也可以节省电力消耗，提高系统的效率。
此外，FET场效应管具有宽带和低噪声特性，适用于宽频率应用，比如收音机和电视。
FET场效应管的不足之处在于，它消耗较大的电流，需要大量的空间，而且价格较高。
此外，它的工作点也容易受外界因素的影响，比如温度，使其工作不稳定。
通过以上分析，我们可以得出结论：FET场效应管是一种非常先进的电子元件，具有抗干扰性强、宽带和低噪声特性等优势，但由于它消耗较大的电流、价格较高和容易受外界因素影响，因此并不是所有的电子设备都适合使用FET场效应管。
因此，在选择FET 场效应管的时候，我们需要根据具体的应用需求，综合考虑参数要求、性能和成本等因素，确定是否采用FET场效应管。
FET场效应管是目前常用的和高素质的射频放大器之一，它具有抗干扰性能高、宽带和低噪声特性，且可以有效控制输入信号对输出信号的影响。
它的使用范围非常广泛，不仅适用于信号强度放大和接收机的建造，而且在智能家居、汽车电子、通信及一些其他新兴电子设备中也有着重要的作用。
《模拟电子技术》课件第4章场效应管及其基本放大电路
iD(mA)
vGS=7V vGS=5V
vGS=3V
vDS/V
N沟道增强型MOSFET
3） V-I 特性曲线及大信号特性方程 （1）输出特性
N沟道增强型MOSFET
iD f (vDS ) vGSconst.
① 截止区 当vGS＜VT时，导电沟道尚未形 成，iD＝0，为截止工作状态。 ② 可变电阻区
p+
p+p+ p+
沟道电阻增大。 3）当│vGS│↑到一定值时 ，
VGVGGG VGG
NN N
沟道夹断。
ss
s
当沟道夹断时，对应的栅源电压
vGS称为夹断电压VP 。
N沟道的JFET，VP <01。5
N沟道JFET工作原理
② vDS对iD的影响 （vGS =0）
1）当vDS=0时，iD=0。
2） vDS iD
短由线于表栅示极在未与加源适极当、栅漏压极前漏均极无与电源接极触之，间无故导称电绝沟缘道栅。极。
§4.1 场效应管
一、金属氧化物-半导体（MOS）场效应管 1.N沟道增强型MOSFET
1）结构（N沟道）L ：沟道长度 W ：沟道宽度 tox ：绝缘层厚度 通常 W > L
3
2）工作原理
s 二氧化硅
§4.1 场效应管
场效应管（Field Effect Transistor简称FET）是一
种电压控制器件，工作时，只有一种载流子参与导电，
因此它是单极型器件。
MOSFET 增强型
绝缘栅型场效应管 耗尽型
FET分类：
JFET
N沟道
结型场效应管 P沟道
N沟道 P沟道
N沟道 P沟道
fet等效电路
fet等效电路FET等效电路是指由场效应管（FET）构成的电路，通过将FET替代为等效电路模型，可以更方便地分析和设计电路。
本文将介绍FET 等效电路的基本原理、常用模型及其应用。
一、FET等效电路的基本原理FET是一种三端器件，由栅极、漏极和源极组成。
栅极与漏极之间的电压可以控制漏极与源极之间的电流。
FET等效电路的基本原理是将FET的非线性特性近似为线性特性，从而使得电路分析更加简化。
二、常用的FET等效电路模型1. 恒流源模型：恒流源模型是最简单的FET等效电路模型，它将FET表示为一个恒定电流源。
这种模型适用于需要将FET用作恒流源的电路设计中。
2. 共源极放大器模型：共源极放大器模型是一种常见的FET等效电路模型，它将FET表示为一个共源极放大器。
这种模型适用于需要进行放大操作的电路设计中。
3. 共漏极放大器模型：共漏极放大器模型将FET表示为一个共漏极放大器。
这种模型适用于需要进行电压放大操作的电路设计中。
4. 共栅极放大器模型：共栅极放大器模型将FET表示为一个共栅极放大器。
这种模型适用于需要进行高频放大操作的电路设计中。
三、FET等效电路的应用FET等效电路在电路设计中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 放大器设计：FET等效电路模型可以用于设计各种类型的放大器电路，如共源极放大器、共漏极放大器和共栅极放大器等。
2. 开关电路设计：FET等效电路模型可以用于设计开关电路，通过调节栅极电压来控制FET的导通和截止，实现电路的开关功能。
3. 模拟信号处理：FET等效电路模型可以用于进行模拟信号的放大、滤波、混频等处理，广泛应用于音频放大器、射频前端等电路中。
4. 数字电路设计：FET等效电路模型可以用于设计数字电路中的逻辑门电路，如与门、或门、非门等。
四、总结FET等效电路是将FET替代为等效电路模型，以简化电路分析和设计的过程。
常见的FET等效电路模型包括恒流源模型、共源极放大器模型、共漏极放大器模型和共栅极放大器模型。
第四章 场效应管(FET)及基本放大电路
第四章 场效应管（FET ）及基本放大电路§4.1 知识点归纳一、场效应管（FET ）原理·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。
每类都有两种沟道类型，而MOSFET 又分为增强型和耗尽型（JFET 属耗尽型），故共有6种类型FET （图4-1）。
·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。
一般情况下，该电流与GS v 、DS v 都有关。
·沟道未夹断时，FET 的D-S 口等效为一个压控电阻（GS v 控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流D i 为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时D i 主要受控于GS v ，而DS v 影响较小。
这就是FET 放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。
·在预夹断点，GS v 与DS v 满足预夹断方程：耗尽型FET 的预夹断方程：P GS DS V v v -=（P V ——夹断电压） 增强型FET 的预夹断方程：T GS DS V v v -=（T V ——开启电压）·各种类型的FET ，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。
表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系·偏置在放大区的FET ，GS v ~D i 满足平方律关系：耗尽型：2)1(P GS DSS D V v I i -=（DSS I ——零偏饱和漏电流）增强型：2)(T GS D V v k i -=*· FET 输出特性曲线反映关系参变量GS VDS D v f i )(=，该曲线将伏安平面分为可变电阻区（沟道未夹断），放大区（沟道部分夹断）和截止区（沟道全夹断）；FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =（此时参变量DS V 影响很小），图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线，这组曲线对表4-4是一个很好映证。
fet及其放大电路
沟道增强型MOS场效应管 场效应管(EMOS) 一、N沟道增强型 沟道增强型 场效应管 1. 结构与符号
S Al G D SiO2 D N+ N+ G P型Si衬底 U (a) (b) (c) 衬底 U S G D 衬底 U S
(a) N-EMOS场效应管的结构 (b) N-EMOS的符号 (c) P-EMOS的符号
d)截止区和亚阀区 截止区: VGS ≤ VGS(th), 无导电沟道,ID≈0 实际: VGS ≤ VGS(th),时ID不会突变为0。 亚阀区（弱反型层区）： 当VGS(th)-100mV ≤VGS ≤ VGS(th) )+100mV时，ID与VGS成指数关系，用于低功耗场合。
（2）转移特性曲线
I D = f (U DS ) UGS =常数
图 沟 道 结
.5V
N
UGS
0V
型 场 效 应 管 的 输
UGSoff
出 特 性
20
uDS V
根据工作情况, 输出特性可划分为4个区域, 即: 可 变电阻区、 恒流区、击穿区和截止区。
2. 转移特性曲线
I D = f (U GS ) U DS =常数
图 4-2 当UDS=0时UGS对导电沟道的影响示意
2. ID与UDS、UGS之间的关系
图 UDS对导电沟道和ID的影响 （a) VDS<VGS-VGS(off) (b) VDS=VGS-VGS(off)
三、伏安特性曲线 1.输出特性曲线 输出特性曲线
iD mA UDS UG 4 3 1V 2 1 0 5 10 (b) 15 1.5V 2V UGS(off)
I D = K (V GS − V GS = K (V GS − V GS
fet等效电路
fet等效电路fet等效电路是指将场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）与其他电路元件组合在一起，以实现特定的电路功能。
FET是一种三端器件，包括栅极、源极和漏极。
FET等效电路可以用于模拟电路和数字电路中，具有高输入阻抗、低输入电流和低噪声等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
一、FET的基本原理FET的工作原理是通过改变栅极电压来控制漏极-源极通道的电阻，进而控制电流流过FET。
在FET等效电路中，我们通常关注的是FET 的输入阻抗、输出阻抗和增益等参数。
二、FET等效电路的基本结构FET等效电路通常由FET管子、电阻、电容和其他电路元件组成。
根据具体的应用需求，我们可以将FET等效电路分为放大电路、开关电路和振荡电路等不同类型。
1. 放大电路：FET等效电路在放大电路中可以起到放大信号的作用。
常见的放大电路有共源放大器、共漏放大器和共栅放大器等。
这些电路可以将输入信号放大到较大的幅度，并输出给后续电路或装置。
2. 开关电路：FET等效电路在开关电路中可以起到开关的作用。
通过控制FET的栅极电压，可以使漏极-源极通道的电阻从高阻态切换到低阻态，实现信号的开关控制。
开关电路常见的应用场景包括数码电子产品、通信设备和电源管理等领域。
3. 振荡电路：FET等效电路在振荡电路中可以起到产生稳定振荡信号的作用。
通过自激振荡电路或外接反馈电路，可以使FET在一定频率范围内产生连续振荡信号，常见的应用有射频发射器和时钟电路等。
三、FET等效电路的特点FET等效电路具有以下特点：1. 高输入阻抗：FET的栅极-源极之间具有非常高的输入阻抗，可以减少输入信号源的负载效应，保证信号的准确传输。
2. 低输入电流：FET的栅极电流非常小，可以减少功耗，并提高电路的稳定性。
3. 低噪声：FET等效电路的噪声水平较低，适用于对信号质量要求较高的应用场景，如音频放大器和射频接收机等。
4. 宽电压工作范围：FET等效电路可以在较宽的电压范围内正常工作，适应不同的供电条件和工作环境。
fet放大电路直流偏置方式
fet放大电路直流偏置方式
在FET（Field-Effect Transistor）放大电路中，直流偏置是指设置晶体管的静态工作点，使其处于最佳的工作状态。
常见的直流偏置方式包括固定偏置、自动偏置和恒流源偏置等。
1.固定偏置：通过电阻网络将FET的栅极与源极连接，通过电阻的分压作用
来实现直流偏置。
这种方式的优点是电路简单，但需要精确匹配电阻值，否则可能导致工作点不准确或不稳定。
2.自动偏置：通过负反馈作用，使FET的栅极电压保持稳定。
这种方式的优
点是工作点稳定，但电路复杂，需要额外的负反馈电路。
3.恒流源偏置：通过恒流源来提供稳定的偏置电流，以保证FET的工作点稳
定。
这种方式的优点是工作点稳定且不受温度影响，但需要高精度的恒流源，电路复杂度较高。
在实际应用中，根据具体需求选择合适的直流偏置方式，以确保FET放大电路的正常工作和稳定性。
同时，也需要注意温度对晶体管参数的影响，以及电路中其他元件对直流偏置的影响。
使用FET场效应管高频放大期的设计制作
使用FET 场效应管高频放大期的设计制作使用FET(场效应管)高频放大期的设计-制作(1)000高频……FM广播频带用小信号放大器应具备的特性今以最常见到的可以将FM广播电波放大的高频放大器为例说明，使用于离广播电台的距离很远，所接收到的FM广播电波较弱，无法得到良好的立体广播接收效果等类似情况。
此时，如果利用高频放大器将天线所接收的信号放大后，再输入调谐器时，便可以得到良好的立体广播。
由於为FM广播，利用高频放大器放大，其目的是改善信号讯杂比。
假设FM广播带的频率为76M~90MHz（译者注：我国FM广播频率范围是88MHz~108MHz），则高频放大器所需要的频带宽为90M-76M=14MHz。
可是，对於特定的地区而言，由於FM广播电台所发射的频率已经决定了，故实际电路并非需要100%完整含盖此一FM频带的宽度。
在这里，可以设定高频小信号放大器的输入电路与输出电路的频带宽为10MHz。
由天线所输入的信号很微弱，将此微弱信号放大的电路，也有将此电路称为前置放大器(Pre-Amp)的。
对於此一高频小信号放大器所要求的特性如下：(1)只允许通过所需要的频带(Q：选择性)(2)功率增益要足够大(Gp：功率增益)(3)放大器本身所产生的杂讯很小(NF：Noise Figure)(4)放大器的线性要宽广。
定下设计方向---低杂讯表1所示的是本高频小信号放大器的设计要求，输入输出阻抗与同轴电缆线的特性阻抗匹配，定为50Ω。
如果所通过的频带为78M~88MHz，频带宽BW成为10MHz，则中心频率为83MHz。
放大器的功率增益Gp定为20dB(100倍)以上，在放大器内所产生的杂讯指数NF(Noise Figure)为3 dB以下。
以下说明可以满足表1规格的元件与电路方式的选择方法。
(选择能够满足此一规格条件的FET。
其功率增益为20dB，将信号放大为100倍)电源电压 10V输入阻抗 50Ω输出阻抗 50Ω中心频率 83MHz功率增益 20dB(min)杂讯指数（NF） 3dB(max)最高工作温度 60℃频带宽输入回路，输出回路均设计频带宽为10MHz图5 FM调谐器用高频放大器的方块图 (针对各方块图的重点来展开电路的设计，例如，输入输出回路的重点是为取得所必要的频带宽，需要设计适当的选择性，另外也要注意阻抗变换，放大部的目的是得到良好的信号放大) 图5所示的是高频小信号放大器的方块图，为了得到低杂讯，使用FET 代替2SC型式的高频晶体管。
场效应管放大器
所以 由图有
本章小结
FET分为JFET和MOSFET两种，工作时只有一种载流子参与导电，因此称为单极性型晶体管。FET是一种压控电流型器件，改变其栅源电压就可以改变其漏极电流。 FET放大器的偏置电路与BJT放大器不同，主要有自偏压式和分压式两种。 FET放大电路也有三种组态：共源、共漏和共栅。 电路的动态分析需首先利用FET的交流模型建立电路的交流等效电路，然后再进行计算，求出电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等量。
4 .场效应管的主要参数
UT 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。
开启电压UT
UP 是MOS耗尽型和结型FET的参数，当uGS=UP时,漏极电流为零。
（2）夹断电压UP
0
MOS耗尽型和结型FET, 当uGS=0时所对应的漏极电流。
（3）饱和漏极电流IDSS
iD /△ uGS = gm ≈常数 即： △ iD = gm △ uGS
恒流区的特点：
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
fet场效应管 直流接触器
fet场效应管直流接触器场效应管（FET）是一种电子器件，其作用是控制电流流动并放大信号。
它的工作原理是通过施加电压来改变半导体材料中的载流子浓度，从而控制电流的流动。
这种控制方式使得FET在许多电子设备中得到广泛应用，包括放大器、开关、模拟和数字电路。
FET由三个主要部分组成：栅极、源极和漏极。
栅极用于控制电流流动，源极是电流的起点，漏极是电流的终点。
FET的工作方式类似于自来水的流动，栅极相当于水龙头，源极相当于水源，漏极相当于水池。
当我们打开水龙头，水流从水源流向水池，但是我们可以通过调节水龙头的开关来控制水流的大小。
FET的优点之一是它具有高输入电阻和低输出电阻。
高输入电阻意味着FET能够有效地接收输入信号，而低输出电阻可以使得FET在放大信号时输出更大的电流。
因此，FET在放大器中的应用比较广泛。
除了放大器，FET还可以用作开关。
当我们给栅极施加电压时，栅极和源极之间的电场会引起半导体中的电荷移动，从而控制电流的流动。
通过控制栅极电压的开关，我们可以打开或关闭电路。
这种开关的特点是速度快、耐压高，使得FET在许多数字电路和逻辑电路中得到广泛应用。
在实际应用中，我们需要注意一些指导原则。
首先，选择适合的FET型号和规格以满足应用需求。
不同的FET具有不同的电流容量、电压容量和频率特性。
其次，要合理布局电路，避免热点和电压过高的问题。
FET在工作时会产生一些热量，因此需要合理散热。
另外，要注意静电的影响，避免损坏FET。
总之，FET作为一种重要的电子器件，在各种电子设备中发挥着重要作用。
通过了解其工作原理和应用特点，我们可以充分利用FET的优点，并遵循相关指导原则，以确保电路的正常运行。
让我们一起探索FET的魅力，不断推动电子技术的发展！。
FET元件结构及特性
G S D
p+
p+
n-substrate
B 圖8.15
p-channel MOSFET的物 理結構是在n型基體上製 作兩塊p型半導體，它們 的摻雜濃度相同且濃度很 高(p+)。兩塊p型半導體 分別作為S極和D極，而 它們之間的n型半導體先 鍍上SiO2後再接外部導線 作為G極，結構與nchannel MOSFET類似。
9
8.2 n-channel MOSFET 物理結構
VG(+)
S
n-channel
D n p n
RS
Rch
RD
(a)
(b)
因VG吸引而產生的n 型通道，剛好將原來分離的兩塊n型半 導體連在一起，成為三塊彼此相連的n型半導體。等效上相
當於一顆電阻(R)：
R R S R ch R D
10
8.2 n-channel MOSFET 物理結構
27
8.6 p-channel MOSFET
右圖是enhancementtype p-channel MOSFET的電路符號。 同樣定義載子(電洞)流 出者為S(Source)極，而 流入者為D(Drain)極。 接高電位的是S極，接 低電位的是D極。
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8.2 n-channel MOSFET物理結構
n-channel MOSFET的物理結構，乍看之下與 npn型BJT很相似，但兩者有所不同：
FET的兩塊n型半導體摻雜濃 度(doping concentration)相 同，即FET是對稱的結構，而 BJT的Emitter摻雜濃度遠高於 Collector。
GS
ID + p p
VDS
雖然JFET和depletion-type MOSFET基本結構及工作原理不 同，但特性卻完全相同，它們的 Vt同為負值，
fet场效应管
fet场效应管
FET，即Field Effect Transistor（场效应晶体管），是一种半导体晶体管，可以用来放大电子信号。
它由源极、漏极和门极三个极穿插制成，和普通晶体管相比，它具有很多优势，因此在电子元器件中得到了广泛的应用。
FET场效应管的工作原理可以概括为：当外界施加一个电场（Verface调节电压）时，将会影响该晶体管的漏极电流I D 。
该电场会在门极和源极之间形成一个导通的通道，从而使电流流入漏极。
而当调节电压减小时，门极和源极之间的通道将会耗尽，从而使漏极的电流减小，放大信号也将随之减弱。
FET场效应管具有高放大率、小噪声、低损耗和高灵敏度等优点，与普通的电子晶体管相比，更具有性能优越性。
首先，它具有低灵敏度，可以降低系统的故障环境，使其更加可靠可操作。
其次，FET场效应管的放大率更高，较小的电容可以实现较大的放大增益，使得具有较宽的动态范围和较高的输入阻抗。
最后，它具有较低的噪声，可以提高信号接收的灵敏度，使得更小的信号可以被放大器放大记录，从而有效提高信号接收率。
FET场效应管的应用非常广泛，在电子音频设备、仪器、测试和控制系统、移动电话、无线通信系统、脉冲发生器、测控设备、计算机和高速电路等领域都有广泛的使用。
特别是在功率电子领域，FET场效应管的表现优越，可以更好地满足电子系统的高效工作需求。
总之，FET场效应管具有高放大率、小噪声、低损耗和高灵敏度等特点，它的应用十分广泛，可以满足电子系统的多种要求。
由于FET场效应管的优良性能，它已经在各种电子设备中得到了广泛的应用，从而使用电子领域的发展取得了显著的成就。
fet运放的输入电阻
fet运放的输入电阻
FET运放的输入电阻是指在输入端口上看到的电阻。
它是衡量运放输入端口对输入信号的灵敏度的一个重要指标。
输入电阻决定了运放输入端口对外界信号的响应程度。
当输入电阻较高时，运放对外界信号的响应更为敏感，可以更好地放大输入信号。
相反，当输入电阻较低时，运放对外界信号的响应较弱，输入信号会被衰减，从而影响放大效果。
FET运放的输入电阻通常较高，这是由于FET的特性决定的。
FET 是一种场效应管，其输入端口的电阻主要由通道电阻和栅结电容组成。
通道电阻较高，栅结电容较小，使得FET运放的输入电阻相对较高。
高输入电阻的优点是可以减小对输入信号源的负载，避免对信号源的干扰。
同时，高输入电阻还可以提高运放的放大精度和稳定性，减小因输入电阻变化而引起的放大倍数变化。
然而，高输入电阻也存在一些问题。
首先，输入电阻较高会引入输入电流噪声，降低信号的信噪比。
其次，高输入电阻会增加输入端口的灵敏度，使得运放对输入信号的幅度、频率等参数更为敏感，容易受到干扰。
最后，高输入电阻还会增加运放的输入偏置电流，影响运放的工作状态。
为了解决输入电阻高的问题，可以采取一些措施。
例如，可以通过
加电阻网络、电容网络等方式，降低输入电阻的值。
此外，在实际应用中，可以根据具体需求选择输入电阻较低或较高的运放器件，以平衡输入灵敏度和信号质量。
FET运放的输入电阻是衡量运放输入端口对外界信号响应程度的重要指标。
它的大小直接影响着运放的放大效果和稳定性。
在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的输入电阻数值，以实现最佳的放大效果。
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的作用下形成漏极电流i uGS>UGS(th)时：在uDS的作用下形成漏极电流iD 。
的变化对导电沟道产生的影响： uDS的变化对导电沟道产生的影响： •uDS较小：uDS的增加使iD线性增加，且导电沟道分布不均； •uDS增加到一定值：导电沟道出现预夹断； •uDS继续增加：导电沟道出现夹断，管子进入恒流区， iD的大小 仅取决于uGS 。
二、JFET的特性曲线 （1）输出特性曲线（漏极特性）：iD=f（uDS）│UGS； （2）转移特性： iD=f（uGS）│UDS
• 可变电阻区（非饱和区）：
（1）漏极特性
uDS<uGS-UGS（OFF），即uGD>UGS（OFF） 改变uGS可以改变漏源电阻 预夹断轨迹： uDS=uGS-UGS（OFF），即uGD=UGS（OFF） • 恒流区（饱和区）： uDS>uGS-UGS（OFF），即uGD<UGS（OFF） 漏极电流近似为压控电流源，场效应 管作放大管时，工作在该区。 • 夹断区： uGS<UGS（OFF） ，沟道夹断，iD为零。 • 击穿区：uDS过大，管子击穿。
1.4 场效应管（FET）
场效应管与晶体管的区别
1. 晶体管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件。 2. 晶体管参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件； 场效应管是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子， 因此称其为单级型器件。 3. 晶体管的输入电阻较低，一般102～104Ω； 场效应管的输入电阻高，可达107～1012Ω 结型场效应管JFET
场效应管的分类
绝缘栅型场效应管IGFET
1.4.1 结型场效应管（JFET） JFET分类：分为N沟道和P沟道两种。 JFET结构： JFET符号： N G P+ P+ D 导电沟道
S N沟道结型场效应管
一、结型场效应管（JFET)的工作原理 （1）当uDS=0时， uGS对导电沟道的控制作用 uGS=0时，沟道较宽；uGS向负方向增加，沟道变窄；沟 道消失时所对应的栅源电压uGS称为夹断电压UGS（OFF）。
一、N沟道增强型MOS管
（1）工作原理
•uGS=0V时：漏源之间相当于两个背靠背的PN结，无论uDS是否加电压，都不会形 成漏极电流,即iD≈0。 •uGS>0且uDS=0：空穴的移动，使P型衬底表面形成负离子区（耗尽层）。 •uGS=UGS(th)时：吸引自由电子，在衬底表面形成N型电子层（称反型层），即N型 导电沟道，uGS越大，反型层越厚，沟道电阻越小。UGS(th)称为开启电压。
符号 N 沟 道
转移特性曲线
输出特性曲线
P 沟 道
• 可变电阻区（非饱和区）： uGS>UGS（OFF），uGD>UGS（OFF） • 预夹断轨迹： uGS>UGS（OFF），uGD=UGS（OFF） • 恒流区（饱和区）： uGS>UGS（OFF），uGD<UGS（OFF） 漏极电流近似为压控电流源 • 夹断区： uGS<UGS（OFF） ，iD为零。
UDSQ＝VDD－IDQ(Rd+ RS)
2.6.3 场效应管放大电路的动态分析 一、场效应管的低频小信号等效模型 输入回路：栅源之间相当于开路 输出回路：由输出特性曲线决定（考虑恒流区）
i D = f (u GS , u DS )
以增强型MOS管为例：
1 I d = g m U gs + ⋅ U ds rds
2.6 场效应管放大电路(参考教材p116) 2.6.1 场效应管放大电路的三种接法
共源放大电路
共漏放大电路
共栅放大电路
2.6.2 场效应管放大电路静态工作点的设置及其分析计算 为使电路的正常放大，应保证在信号的整个周期内场效应 管始终工作在恒流区。 一、基本共源放大电路（以NMOS管为例） 保证NMOS效应管工作在恒流区： 输入回路加VGG ，且VGG＞UGS(th) 输出回路加VDD ，且保证：
场效应管小结
一、符号、工作特点 二、漏极特性曲线：三个工作区的工作条件、工作特点。 三、管子的工作条件 N沟道结型场效应管：夹断区：uGS＜UGS（OFF） 恒流区： UGS（off）＜uGS＜0、 uGD＜UGS（OFF） 可变电阻区： UGS（off）＜uGS＜0 、uGD＞UGS（OFF） NMOS增强型场效应管：夹断区：uGS＜UGS（th） 恒流区： 四、主要参数： 直流参数、低频跨导、极限参数。 uGS＞UGS（th）、 uGD＜UGS（th） 可变电阻区： uGS＞UGS（th）、 uGD＞UGS（th）
(a ) u GD > U GS ( off )
( b ) u GD = U GS ( off )
( c ) u GD < U GS ( off )
（1）当uDS=0时， uGS对导电沟道的控制作用 （2）当uGS为一固定值（UGS（OFF）∼0），uDS对漏极电流的影响 （3）当uGD<UGS（OFF）时，uGS对漏极电流的控制 • 当uGD= uGS - uDS < UGS（OFF）时，即 uDS > uGS -UGS（OFF）时， 改变uGS可以控制漏极电流的大小，故称场效应管或压控器件。 • 用低频跨导gm描述其控制能力。 gm = iD/ uGS
符号 N 沟 道
转移特性曲线
输出特性曲线
P 沟 道
电极：金属M 1.4.2 绝缘栅型场效应管（IGFET） 绝缘层：氧化物O 基体：半导体S 特点：输入阻抗高，温度稳定性好，集成化时工艺简单 因此称之为MOS管
分类：N沟道和P沟道，增强型和耗尽型，共有四种 N沟道、P沟道耗尽型MOS管：uGS为零时，iD不为零。 N沟道、P沟道增强型MOS管：uGS为零时，iD为零。
di D gm = du GS
1.4.4 场效应管与晶体管的比较 1.引脚作用相似，g - b、s - e、d – c，但引脚互换性不同； 2.输入端的电阻特性不同，因此对信号源的要求不同； 3.管子内部参与导电的粒子不同，温度特性不同，噪声系数不同； 4.管子的种类不同，因此使用时的灵活性不同； 5.管子的制造工艺不同，因此集成度不同。
u GS 2 i D = I DSS (1 − ) U GS( off ) ( U GS( off ) < u GS < 0)
N沟道结型场效应管
饱和漏极电流IDSS
N沟道增强型
N沟道耗尽型
P沟道增强型
P沟道耗尽型
N沟道增强型场效应管
1.可变电阻区：
uGS>UGS(th)，uGD>UGS(th) uGS>UGS(th)，uGD=UGS(th) uGS<UGS(th)
2.恒流（饱和）区：uGS>UGS(th)，uGD<UGS(th) i D 3.预夹断轨迹： 4.夹断区：
u GS = I DO ( − 1) 2 U GS ( th )
IDO:uGS=2UGS（th）对应的iD GS（th）对应的i
例1 根据管子的输出特性，判断管子的类型。 因为iD、uDS和uGS均大于零，故为 N沟道管；因为UGS（th）>0，故为 增强型MOS管。 例2 已知电路和管子的输出特性，
( a ) u DS < u GS − U GS ( th )
( b ) u DS = u GS − U GS ( th )
(c ) u DS > u GS − U GS ( th )
（2）N沟道增强型MOS场效应管特性曲线与电流方程 转移曲线： iD=f(uGS)UDS=C 输出曲线： iD=f(uDS)UGS=C
u DS > u GS − U GS ( th )
静态工作点的求解： （1）∵ UGSQ = VGG ∴ 代入场效应管的电流方程可以求出IDQ
I DQ
VGG = I DO ( − 1)2 U GS(th)
（2）根据输出回路方程可以求出UDSQ
U DSQ = VDD − I DQ ⋅ R d
或者由管子的输出特性曲线求IDQ, UDSQ, 参考教材P117
二、N沟道耗尽型MOS管 N沟道耗尽型MOS管结构
耗尽型MOS管存在 原始导电沟道
耗尽型衬底连通 +++++++
••••••••• •••••••••
N沟道增强型MOS管的转移特性
N沟道耗尽型MOS管的转移特性 iD(mA)
uGS(V)
场效应管及其放大电路 场效应管（参考教材p39 p39） 1.4 场效应管（参考教材p39） 1.4.1 结型场效应管 1.4.2 绝缘栅型场效应管 1.4.3 场效应管的主要参数 1.4.4 场效应管与晶体管的比较 场效应管及其放大电路(参考教材p116) 2.6 场效应管及其放大电路(参考教材p116) 2.6.1 场效应管放大电路的三种接法 场效应管放大电路Q 2.6.2 场效应管放大电路Q点的设置及其计算 2.6.3 场效应管放大电路的动态分析 2.6.4 场效应管放大电路特点
（2）转移特性： iD=f（uGS）│UDS 管子工作在恒流区时，在输出特 性曲线上做横轴的垂线，垂线与各曲 线的交点，可得到转移特性曲线。 iD=f（uGS）
u GS 2 i D = I DSS (1 − ) U GS( off )
( U GS( off ) < u GS < 0)
饱和漏极电流IDSS： uGS=0时，预夹断所对应的漏极电流。
二、自给偏压放大电路（以N沟道结型管为例） 保证N沟道结型管工作在恒流区： 输入回路由源极电阻形成栅源偏压UGS，UGS < 0且UGS > UGS(off) 输出回路加VDD ，且保证：UGD < UGS(off) 静态工作点的求解：
U GSQ = U G − U S = − I DQ R s U GSQ 2 ) I DQ = I DSS (1 − U GS ( off ) I DQ 求 U GSQ