场效应管放大电路(12)
12n15场效应管参数
12n15场效应管参数12N15场效应管参数场效应管,也称为晶体管,是一种常用的电子元件,广泛应用于电子电路中。
12N15是一种常见的场效应管型号,具有一定的特性参数。
本文将从不同角度介绍12N15场效应管的参数。
我们来看12N15场效应管的电流参数。
该管子的最大漏极电流为12安培,最大漏极电压为150伏特。
这意味着在使用过程中,漏极电流不应超过12安培,漏极电压不应超过150伏特,否则会导致管子损坏或不正常工作。
我们来了解12N15场效应管的增益参数。
该管子的电流放大倍数(也称为电流增益)为60。
这意味着输入信号经过该管子放大后,输出信号的电流将是输入信号电流的60倍。
这个参数对于设计放大电路时非常重要,可以帮助我们选择合适的电阻和电容值。
12N15场效应管还有一个重要的参数是输入电容。
输入电容是指在输入信号传输过程中,管子所具有的电容特性。
该管子的输入电容为25皮法拉。
输入电容的大小直接影响到信号传输的带宽和响应速度,因此在设计高频电路时需要注意。
除了上述参数外,12N15场效应管还有一些其他的重要参数,例如开启电压和截止电压。
开启电压是指管子开始工作的电压,一般情况下为4伏特。
截止电压是指管子停止工作的电压,一般情况下为2伏特。
这两个参数可以帮助我们确定管子的工作状态,从而正确选择工作点。
12N15场效应管的参数包括电流参数、增益参数、输入电容以及开启电压和截止电压等。
了解这些参数对于正确使用和设计电子电路非常重要。
在实际应用中,我们需要根据具体需求选择合适的管子,并结合其他元件进行电路设计。
通过合理选择和使用12N15场效应管,可以使电子电路更加稳定可靠,提高系统性能。
场效应管原理及放大电路
图6-47 分压式偏置电路
/info/flashshow/0079614.html(第 8/10 页)2010-9-6 19:00:12
场效应管原理及放大电路
图6-47为分压式偏置电路,RG1和RG2为分压电阻。 栅-源电压为(电阻RG中并无电流通过) (6-24) 式中,UG为栅极电位。对N沟道耗尽型场效应管,UGS为负值,所以RSID>UG;对N沟道增强型场效应管,UGS为正值,所以RSID<UG。 当有信号输入时,我们对放大电路进行动态分析,主要是分析它的电压放大倍数及输入电阻与输出电阻。图6-48是图6-47所示分压式偏置放大电路的交流通 路,设输入信号为正弦量。 在图6-47的分压式偏置电路中,假如RG= 0,则放大电路的输入电阻为
故其输出电阻是很高的。在共源极放大电路中,漏极电阻RD和场效应管的输出电阻rDS是并联的,所以当rDS ro≈RD (6-26)
RD时,放大电路的输出电阻
这点和晶体管共发射极放大电路是类似的。 输出电压为 (6-27) 式中 ,由式(6-23)得出 。
电压放大倍数为
/info/flashshow/0079614.html(第 9/10 页)2010-9-6 19:00:12
场效应管原理及放大电路
图6-43 N沟道耗尽型场效应管的输出特性曲线
图6-44 N沟道耗尽型场效应管的转移特性曲线 以上介绍了N沟道绝缘栅场效应增强型和耗尽型管,实际上P沟道也有增强型和耗尽型,其符号如图6-45所示。
/info/flashshow/0079614.html(第 6/10 页)2010-9-6 19:00:12
场效应管原理及放大电路
(6-28) 式中的负号表示输出电压和输入电压反相。 【例6-7】 在图6-47所示的放大电路中,已知UDD=20 V,RD=10 kΩ,RS=10 kΩ,RG1=100 kΩ,RG2=51 kΩ,RG=1 MΩ,输出电阻为RL=10 kΩ。场效应管的 参数为IDSS=0.9 mA,UP= 4 V,gm=1.5 mA。试求:(1)静态值;(2)电压放大倍数。 解:(1) 由电路图可知
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。
场效应管放大电路
这种偏置电路的特点是: 栅极直流偏压直接由电源UGG经电阻Rg供给,因为3DO1是耗 尽型MOS管,故 UGS = - UGG。由于场效应管输入电阻很大, 所以 Ig = 0 。栅偏压是由固定的外加电源供给的,故称为固 定偏置电路。此电路是共源极放大电路。
⑵ 自给栅偏压偏置电路
这种偏置电路的特点是: 在源极上接一个电阻RS,外加电压UDD产生的ID就会在RS 上产 生压降URS ,由于Ig = 0,所以可以得 :UGS = - URS = - ID RS 。 这种电路栅 偏压是由漏极电流流过源极电阻产生的,故称为 自给偏压电路。增强型MOS管不采用此种这种方式。
(mA) ID UGS = 0 V
6
击穿区
rN小
可变电阻区
5
4 3 2
UGS = -1V 放 大 区 UGS = -2V UGS = -3V UGS = -4V
4 8 12 16 20 24
rN大
1 0
截止区
BUDSS
UDS(V)
⑶ 截止区 当|UGS|≥|UP|时,导电沟道完全夹断,电阻rn最大, 漏极电流 ID = 0,管子截止。
id
T2 T1 Id0
T3
Q0
ugso
ugs
从图可以看出当 UGS选在零工作 点,则温度变化时,漏极电流 ID 不变。T1,T2,T3为不同的温度 曲线。
4. 场效应管结构对称,应用灵活 ,方便。有时漏极和源极 可以互换使用,但是当衬底与源极相连在一起是不能互换使 用的。
5. 场效应管的制造工艺简单,有利于大规模集成。 6. 由于MOS场效应管输入电阻高达10¹² KΩ,故受外界静电 场感应产生的电荷不容易泄露,会在栅极上产生很高的电场 强度会引起 SiO2绝缘层击穿损坏管子。焊接时,应将电烙铁 外壳可靠接地。 7. 由于场效应管的跨导小,组成放大电路时,在相同负载 电阻的情况下,其电压放大倍数比三极管放大电路低。
MOS场效应管放大电路
2、共源放大电路的分析
• ⑵交流分析 • 再画出交流等效电路:
29
2、共源放大电路的分析
• 再根据等效电路计算交流性能: • ① 电压放大倍数
•
•
UO gmUgs(RD //RL)
•
•
Au
gmUgs(RD
•
// RL)
•gmRL
Ugs
• 电压放大倍数为负值,说明输出电压与输入电压反相。
30
•
研究动态信号时用全微分表示:
13
场效应管的低频小信号等效模型
• 定义:
• 当信号较小时,管子的电压、电流仅在Q点附近变化,可以认 为是线形的,gm与rds近似为常数,用有效值表示:
Id gmUgsr1dsUds
14
场效应管的低频小信号等效模型
• 由此式可画出场效应管的低频小信号等效模型:
• 可见场效应管的低频小信号等效模型比晶体管还要 简单。
0.258//1000
1gmRS//RL 10.258//1000
0.67
55
注意事项
(1) 在 使 用 场 效 应 管 时 , 要 注 意 漏 源 电 压 UDS、漏源电流ID、栅源电压UGS及耗散功率等 值不能超过最大允许值。
(2)场效应管从结构上看漏源两极是对称 的,可以互相调用,但有些产品制作时已将衬 底和源极在内部连在一起,这时漏源两极不能 对换用。
RS
//1 gm
38
4、共栅放大电路的分析
• ⑴电路结构 一个共栅放大器的电路图如下:
39
4、共栅放大电路的分析
• ⑵交流性能分析 • 先画出交流通路:
40
4、共栅放大电路的分析
• ⑵交流性能分析 • 再画出交流等效电路:
MOSFET功放电路
目录场效应管功率放大电路 (1)场效应管80W音频功率放大电路 (1)一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图 (2)100W的MOSFET功率放大器 (2)场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图 (4)一种单电源供电的MOSFET功放电路 (6)100W的V-MOSFET功率放大器电路 (6)100W场效应管功率放大电路 (8)全对称MOSFET OCL功率放大器电路图 (9)场效应管功率放大电路如图所示电路是采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。
电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET,电流镜像电路采用2SK214。
其工作电流为6mA,但电源电压较高(为±50V),晶体管会发热,因此要接人小型散热器。
场效应管80W音频功率放大电路一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图100W的MOSFET功率放大器电路图关于电路电容C8是阻止直流电压,如果从输入源的输入直流去耦电容。
如果畅通,将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。
电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。
晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。
预设R1用于调整放大器的输出电压。
电阻R3和R2设置放大器的增益。
第二差的阶段是由晶体管,第三季度和Q6,而晶体管Q4和Q5形式电流镜,这使得第二个差分对漏一个相同的电流。
这样做是为了提高线性度和增益。
Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。
预设R8可用于调整放大器的静态电流。
电容C3和电阻R19组成的网络,提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。
F1和F2是安全的保险丝。
电路设置设置在中点R1开机前,然后慢慢调整为了得到一个最低电压(比50mV)输出。
下一步是成立的静态电流,并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。
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。
MOSFET功放电路
目录场效应管功率放大电路 (1)场效应管80W音频功率放大电路 (1)一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图 (2)100W的MOSFET功率放大器 (2)场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图 (4)一种单电源供电的MOSFET功放电路 (6)100W的V-MOSFET功率放大器电路 (6)100W场效应管功率放大电路 (8)全对称MOSFET OCL功率放大器电路图 (9)场效应管功率放大电路如图所示电路是采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。
电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET,电流镜像电路采用2SK214。
其工作电流为6mA,但电源电压较高(为±50V),晶体管会发热,因此要接人小型散热器。
场效应管80W音频功率放大电路图100W的MOSFET功率放大器电路图关于电路电容C8是阻止直流电压,如果从输入源的输入直流去耦电容。
如果畅通,将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。
电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。
晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。
预设R1用于调整放大器的输出电压。
电阻R3和R2设置放大器的增益。
第二差的阶段是由晶体管,第三季度和Q6,而晶体管Q4和Q5形式电流镜,这使得第二个差分对漏一个相同的电流。
这样做是为了提高线性度和增益。
Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。
预设R8可用于调整放大器的静态电流。
电容C3和电阻R19组成的网络,提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。
F1和F2是安全的保险丝。
电路设置设置在中点R1开机前,然后慢慢调整为了得到一个最低电压(比50mV)输出。
下一步是成立的静态电流,并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。
注意事项质量好的印刷电路板组装的电路。
场效应管放大电路
i ②转移特性曲线 Df(VGS)VDSC
输入电压VGS对输出漏极电流ID的控制
iD / v G Q S d D /d iG v Q S g m m s
精选课件
结型场效应管的特性小结
N 沟 道 耗
结尽 型型
场
效P 应沟 管道
耗 尽 型
精选课件
金属-氧化物-半导体场效应管
绝缘栅型场效应管Metal Oxide Semiconductor —— MOSFET
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管, ××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型 号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。
精选课件
双极型三极管与场效应三极管的比较
双极型三极管
场效应三极管
结构
NPN型
结型 N沟道 P沟道
与
PNP型
绝缘栅 增强型 N沟道 P沟道
分类 C与E一般不可 绝缘栅 耗尽型 N沟道 P沟道
强
型
精选课件
耗尽型MOSFET
N沟道耗尽型MOS管,它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入 了大量的金属正离子,在管子制造过程中,这些正离子已经在漏 源之间的衬底表面感应出反型层,形成了导电沟道。 因此,使 用时无须加开启电压(VGS=0),只要加漏源电压,就会有漏极 电流。当VGS>0 时,将使ID进一步增加。VGS<0时,随着VGS 的 减小ID 逐渐减小,直至 ID=0。对应ID=0 的 VGS 值为夹断电压 VP 。
至VGD=VT,即VGS-VDS=VT或VDS=VGS-VT
时,则漏端沟道消失,出现预精选夹课件断点。
当VDS增加到使
当VDS增加到使VGDVT时,预
小此匀当时时降V落,VDDS在VS为G基沟D0>本或道V均较中T,,V将称电下G缩为子,D=减预在仍VTV到夹 能时D刚断 沿S,电刚。 着漏场开源 沟极力启区 道处的的向的沟作情漏自道用况端由,夹 断 而 此 在断 未 , 该区点 夹 夹。VD由向 断 断S增于源沟区加预极道内的夹端部,部断延分而分区伸为沟基呈成低道本现小阻中上高的,的降阻夹因电落,
第四章:场效应管及放大电路讲解
iD
vGS 0 VT
(1-34)
模拟电子
输出特性曲线 iD
vGS>0
0
v DS
(1-35)
耗尽型N沟道MOS管的特性曲线
模拟电子
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 VT 0
(1-36)
模拟电子
输出特性曲线 iD
vGS>0
vGS=0
vGS<0
P NN
P沟道结型场效应管 D
G
S源极
S
(1-6)
模拟电子
(2)工作原理(以P沟道为例) VDS=0时
PN结反偏,
VGS越大则耗
D
尽区越宽,导 电沟道越窄。G
P
VDS
NN
VGS S
(1-7)
VGS越大耗尽区越 宽,沟道越窄, 电阻越大。
G
但 尽区当宽VG度S较有V小限DS时=,0,时模存耗拟电子 在导电沟道。DS间 D 相当于线性电阻。
Vgs
-
gmVgs
s
+
Rg2
R RL Vo -
(1-56)
中频电压增益
模拟电子
Vo gmVgs (R // RL )
Vgs Vi Vo
Vo gm (Vi Vo )( R // RL )
A Vm
Vo Vi
gm (R // RL ) 1 gm (R // RL )
Rg2 47k
Rg1 2M
Rd 30k
d
g
Rg3
s
10M
R
2k
场效应管的三种放大电路
和半导体三极管一样,场效应管的电路也有三种接法即共源极电路、
共漏极电路和共栅极电路。
1.共源极电路
共源极电路除有图16-13 所示的接法外,还可采用图16-14 所示的电路。
这种电路的栅偏压是由负电压UG经偏置电阻RG提供的。
该电路虽然简单.但R G不易取得过大.否则会在栅漏泄电流流过时产生较大的压降,使栅偏压发生变化.造成工作点的偏离。
共源极基本放大电路的主要参数,可由以下各式确定:
2. 共漏极电路(源极输出器)
共漏极电路如图16-15 所示。
该电路中除有源极电阻Rs提供的自偏压外,还有由R1和R2组成的分压器为栅极提供的固定栅偏压。
共漏极电路的输出与输入同相,可起到阻抗变换器的作用。
共漏极基本放大电路的主要参数可由以下各式确定:
3. 共栅极电路
共栅极电路如图16-16 所示。
偏置电路为自给偏置,当ID流经Rs 时产生压降ID·Rs,由于栅极接地,相当于源极电位比栅极高出一个ID·Rs值。
这种方法简单.栅极电压也会随信号自动调节,对工作点的稳定有好处C 该电路有良好的放大特性。
共栅极电路的输入电阻和输出电阻由下式确定:。
场效应管分压式偏置共源放大电路
场效应管分压式偏置共源放大电路场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种三极管,主要用于放大电路中。
其中,分压式偏置共源放大电路是一种常用的场效应管放大电路。
分压式偏置共源放大电路的主要特点是通过合理的分压方法,将电压分配到场效应管的栅极和源极,实现对管子的偏置。
这种偏置方式可以有效地保持管子处于工作区域,从而实现放大电路的正常工作。
相比于其他偏置方式,分压式偏置可以提供更稳定、更可靠的偏置电压。
在分压式偏置共源放大电路中,栅极和源极之间串联了一个偏置回路,其中包含一个电阻和一个电容。
该偏置回路起到了稳定偏置电压的作用。
在实际的电路设计中,栅极上还会串联一个电阻,用于限制输入信号对偏置电压的影响。
在电路工作时,输入信号通过输入耦合电容传输到场效应管的栅极,产生正常放大信号。
同时,偏置回路稳定地提供了合适的偏置电压,使得场效应管在合适的工作区域内工作。
通过源极上的负载电阻,放大后的信号输出到负载上,完成放大电路的功能。
分压式偏置共源放大电路具有许多优点。
首先,它通过合适的分压方式提供了稳定、可靠的偏置电压,使得场效应管可在合适的工作区域内工作。
其次,通过适当选择偏置回路中的电阻和电容,可以实现对偏置电压稳定性和放大电路带宽的优化。
此外,电路结构简单,成本低廉,易于生产和维护。
在实际电路设计中,需要根据具体需求来确定分压式偏置共源放大电路的参数。
例如,需要考虑偏置电压的稳定性、放大倍数、带宽等因素。
同时,还需要合理选择电阻和电容的数值,以满足特定的目标要求。
总之,分压式偏置共源放大电路是一种常用的场效应管放大电路。
通过合理选择分压方式和适当调整参数,可以实现稳定、可靠的放大功能。
在实际应用中,需要充分考虑电路的设计要求,以确保电路性能的优化。
第1113讲场效应管及其放大电路
3. 分压式偏置电路
即典型的Q点稳定电路
UGQ
UAQ
Rg1 Rg1Rg2
VDD
USQ IDQRs
ID IDO(UUGGSS(Qt h) 1)2
U DS V Q D D ID(Q R dR s)
为什么加Rg3?其数值应大些小些?
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点?
[例1.4.1] 已知某管子的输出特性曲线如图所示。试分 析该管为什么类型的场效应管(结型、绝缘栅型、N 沟道、P沟道、增强型、耗尽型)。
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
iD随uDS的增 大而增大,可
uGD=UGS(th), 预夹断
变电阻区
uGS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻
iD几乎仅仅 受控于uGS,恒 流区
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么?
耗尽型MOS管
1. 结型场效应管
结构示意图
漏极
符号
栅极
导电 沟道
源极
栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
沟道最宽
UGS(off)
沟道变窄
沟道消失 称为夹断
uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必 须加负电压?
动画1
漏-源电压对漏极电流的影响
uGD>UGS(off)
uGD=UGS(off)
预夹断
uGD<UGS(off)
第11-13讲 场效应管及其放大电路
一、场效应管
二、场效应管放大电路静态工作点 的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析 四、复合管
一、场效应管(以N沟道为例)
场效应管有三个极:源极(s)、栅极(g)、漏极(d), 对应于晶体管的e、b、c;有三个工作区域:截止区、恒流区、 可变电阻区,对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。
场效应管单管放大电路
引言:人们想利用改变电场来控制固体材料的导电能力,从而使通过固体材料的电流随电场信号改变。
场效应管就是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件。
三极管取代电子管,但在输入阻抗等方面比不上,场效应管的出现,不仅有了三极管的一般优点,还弥补了输入阻抗低之不足,为创造新型而优异的电路(大、超大规模集成电路)提供了有利条件。
与三极管比较三极管:多子、少子导电(双极),基极电流控制,受温度影响大场效应管:多子导电(单极),控制极无电流,受温度影响小一、场效应管类型:N沟道管结型(JFET)P沟道管增强型N沟道管耗尽型绝缘栅型(MOS)P沟道管增强型耗尽型结构:见书P41符号:记忆:箭头表示栅源结正向偏置时栅极电流流向1.结型场效应管(JFET)利用外加电压控制半导体内的电场效应,通过改变耗尽层的宽窄从而改变导电沟道的宽窄来控制电流。
N沟道和P沟道的场效应管工作原理完全相同,结构上对偶。
使用N沟道场效应管时,GS间加负向电压,DS间加正向电压,利用耗尽区的宽度改变导电沟道的宽窄来控制漏极电流。
由于,PN结反偏,所以,有从D N沟道S,当时N沟道的夹断电压,工作时须满足特性曲线通常用晶体管图示仪测出,常用的有漏极特性和转移特性。
漏极特性曲线以为参变量,与间的关系,即区1:可变电阻区(或非饱和区)图中为较小时管子预夹断前电压、电流关系特点:,,,,而增加比值由控制。
结论;管子的DS之间可看成是一个由电压控制的可变电阻。
区2:恒流区(或饱和区)图中为较大时,曲线近似水平的部分特点:大小受控制,,只略为增加。
结论:把近似看成一个受控制的电流源(管子用于放大时一般工作于此区域)区1和区2无明显区别,通常把曲线上的点连接起来组成一分界线,称预夹断轨迹区3:夹断区:时,沟道发生夹断,,即图中靠近横轴的部分。
转移特性曲线描述为参变量时,和间的关系,即管子工作于恒流区时,即时,因对影响小,故不同的对应的转移特性曲线基本上是重合在一起的,此时有近似表达式()管子工作于可变电阻区时,即时,不同的对应的转移特性曲线相差很大,如图所示。
场效应管放大电路习题答案
场效应管放⼤电路习题答案第3章场效应管放⼤电路3-1判断下列说法是否正确,⽤“√”和“×”表⽰判断结果填⼊空内。
(1)结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS ⼤的特点。
(?)(2)若耗尽型N沟道MOS管的U GS⼤于零,则其输⼊电阻会明显变⼩。
(?)3-2选择正确答案填⼊空内。
(1)U GS=0V时,不能够⼯作在恒流区的场效应管有 B 。
A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管(2)当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时,它的低频跨导g m将 A 。
A.增⼤B.不变C.减⼩3-3改正图P3-3所⽰各电路中的错误,使它们有可能放⼤正弦波电压。
要求保留电路的共源接法。
图P3-3解:(a)源极加电阻R S。
(b)漏极加电阻R D。
(c)输⼊端加耦合电容。
(d)在R g⽀路加-V G G,+V D D改为-V D D改正电路如解图P3-3所⽰。
解图P3-33-4已知图P3-4(a)所⽰电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)(c)所⽰。
A 、R i和R o。
(1)利⽤图解法求解Q点;(2)利⽤等效电路法求解u图P3-4解:(1)在转移特性中作直线u G S =-i D R S ,与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出I D Q =1mA ,U G S Q =-2V 。
如解图P3-4(a )所⽰。
解图P3-4在输出特性中作直流负载线u D S =V D D -i D (R D +R S ),与U G S Q =-2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,U D S Q ≈3V 。
如解图P3-4(b )所⽰。
(2)⾸先画出交流等效电路(图略),然后进⾏动态分析。
mA/V 12DQ DSS GS(off)GS Dm DS =-=??=I I U u i g UΩ==Ω==-=-=k 5 M 1 5D o i Dm R R R R R g A g u &3-5 已知图P3-5(a )所⽰电路中场效应管的转移特性如图(b )所⽰。
12n15场效应管参数
12n15场效应管参数12N15场效应管参数场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种重要的电子器件,常用于放大、开关和调节电子信号。
其中,12N15是一种常见的N 沟道增强型场效应管,具有特定的参数和特性。
本文将对12N15场效应管的参数进行详细介绍。
1. 极限参数12N15场效应管的极限参数是指在特定工作条件下,管子能够承受的最大电压和电流。
其中,最大漏源电压(VDS)为150V,最大栅源电压(VGS)为25V,最大漏极电流(ID)为12A。
2. 静态电气参数静态电气参数是指在静态工作点下,管子的电流和电压关系。
12N15场效应管的漏极电流(IDSS)为12A,栅源截止电压(VGS(off))为4V,栅源饱和电压(VGS(on))为2V。
3. 动态电气参数动态电气参数是指管子在信号变化时的响应特性。
其中,输入电容(Ciss)为800pF,输出电容(Coss)为300pF,反馈电容(Crss)为100pF。
4. 瞬态特性瞬态特性是指管子在开关过程中的响应速度。
12N15场效应管的开关时间(ton/off)为0.5μs,上升时间(tr)为0.5μs,下降时间(tf)为2μs。
5. 热特性热特性是指管子在不同温度下的工作性能。
12N15场效应管的最大工作温度(Tj)为150℃,热阻(Rθj-c)为2.5℃/W。
6. 封装形式12N15场效应管常见的封装形式有TO-220、TO-92等。
不同封装形式对管子的散热和安装方式有一定影响。
7. 应用领域12N15场效应管的参数适用于各种功率放大、开关和调节电路。
常见的应用领域包括音频放大、开关电源、电机驱动等。
总结:本文对12N15场效应管的参数进行了详细介绍,包括极限参数、静态电气参数、动态电气参数、瞬态特性、热特性、封装形式和应用领域。
了解和掌握这些参数对于正确选择和使用12N15场效应管具有重要意义。
在实际应用中,需要根据具体的电路要求和工作条件,合理选取和配置场效应管,以确保电路的稳定性和性能。
- 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)。
于线性电阻。 5
UGS达到一定值时 (夹断电压VP),耗 尽区碰到一起,DS 间被夹断,这时,即 D ID
使UDS 0V,漏极电 流ID=0A。
N
G
PP
UGS
S
6
越靠近漏极,PN 结反压越大, 耗尽 层越宽,导电沟 道越窄
2 UGS=0, UDS>0V
ID
沟道中仍是电阻 特性,但是是非 线性电阻。
3DO2E 100 0.35~1.2 >12 >25
1000
CS11C 100 0.3~1
-25 -4 ≥2
26
半导体三极管图片
27
半导体三极管图片
28
§4.2 场效应 放大电路
组成原则:
(1) 静态:适当的静态工作点,使场效应管工作 在恒流区,场效应管的偏置电路相对 简单。
(2) 动态:能为交流信号提供通路。
P沟道MOSFET的工作原理与N沟 道MOSFET完全相同,只不过导电 的载流子不同,供电电压极性不同 而已。这如同双极型三极管有NPN 型和PNP型一样。
20
2.2.5 双极型和场效应型三极管的比较
双极型三极管
结构
NPN型 PNP型
C与E一般不可倒置使用
载流子 多子扩散少子漂移
输入量
电流输入
控制 电流控制电流源CCCS(β)
场效应三极管
结型耗尽型 N沟道 P沟道 绝缘栅增强型 N沟道 P沟道 绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道
D与S有的型号可倒置使用 多子漂移 电压输入
电压控制电流源VCCS(gm)
21
§ 4.1.4 场效应管的参数和型号
一 场效应管的参数
① 开启电压VGS(th) (或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。
第四章 晶体管及其小信号放大
-场效应管放大电路
电子电路基础
1
§4 场效应晶体管及场效应管放大电路
§4.1 场效应晶体管(FET)
FET 场效应管
JFET 结型
MOSFET (IGFET) 绝缘栅型
N沟道 (耗尽型)
P沟道
增强型
N沟道 P沟道
耗尽型
N沟道 P沟道
2
§ 4.1.1 结型场效应管
一、结构
iD f (v ) DS vGSconst.
iD f (v ) GS vDS const.
iD
IDSS (1
vG S VP
)2
(VP vGS 0)
VP
10
结型场效应管的缺点:
1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上,但在 某些场合仍嫌不够高。
2. 在高温下,PN结的反向电流增大,栅源 极间的电阻会显著下降。
栅极,用G
源极,用S或s表示或g表示
漏极,用 D或d表示
N型导电沟道 符号
PP型型区区
3
二、工作原理(以N沟道为例) 1 UGS<0, UDS=0V
PN结反偏, |UGS|越大则耗 尽区越宽,导 电沟道越窄。
4
|UGS|越大耗尽区越宽,
沟道越窄,电阻越大。
ID
但当|UGS|较小时,耗 尽区宽度有限,存在
7
当 UDS=| Vp |, 发生预 夹断, ID= IDss
UDS增大则被夹断
ID
区向下延伸。此时,
电流ID由未被夹断 区域中的载流子形
成,基本不随UDS 的增加而增加,呈
恒流特性。
8
3 UGS<0, UDS>0V
UGD= UGS- UDS=UP
ID
时发生预夹断
9
三、特性曲线和电流方程
1. 输出特性 2. 转移特性
3. 栅源极间的PN结加正向电压时,将出现 较大的栅极电流。
绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。
11
§ 4.1.2 绝缘栅场效应管(MOS)
绝缘栅型场效应三极MOSFET( Metal Oxide Semiconductor FET)。分为
增强型 N沟道、P沟道 耗尽型 N沟道、P沟道
12
一 N沟道增强型MOSFET 1 结构
15
3 N沟道增强型MOS管的特性曲线
转移特性曲线
ID=f(VGS)VDS=const
16
输出特性曲线
ID=f(VDS)VGS=const
17
二 N沟道耗尽型MOSFET
(a) 结构示意图
(b) 转移特性曲线
18
输出特性曲线
ID
UGS>0
UGS=0
UGS<0
0
U DS
19
P沟道MOSFET
13
2 工作原理
(1) VGS=0V时,漏源之间相当两个背靠背的 二极管,在D 、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。 (2) VGS> VGS(th)>0时,形成导电沟道
反 型 层
14
(3) VGS> VGS(th)>0时, VDS>0
VDS=VDG+VGS =-VGD+VGS
VGD=VGS-VDS = VGS(th)时发生预夹断
25
几种常用的场效应三极管的主要参数
参 数 PDM
IDSS
型号
mW mA
VRDS VRGS VV
VP gm
fM
V mA/ V MHz
3DJ2D 100 <0.35 >20 >20 -4 ≥2 300
3DJ7E 100 <1.2 >20 >20 -4 ≥3
90
3DJ15H 100 6~11 >20 >20 -5.5 ≥8
gm
iD vGS
VDS
gm
2IDSS(1 VP
vGS VP
) ( 当VP
vGS
0时)
23
⑥ 最大漏极功耗PDM 最大漏极功耗可由PDM= VDS ID决定,与双极型
三极管的PCM相当。
24
二 场效应三极管的型号
场效应三极管的型号, 现行有两种命名方法。 其一是与双极型三极管相同,第三位字母J代
② 夹断电压VGS(off) (或VP) 夹断电压是耗尽型FET的参数,当VGS=VGS(off) 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
22
④ 输入电阻RGS
场效应三极管的栅源输入电阻的典型值,对于结型 场效应三极管,反偏时RGS约大于107Ω,对于绝缘 栅型场效应三极管, RGS约是109~1015Ω。 ⑤ 低频跨导gm 低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用, 这一点与电子管的控制作用相似。gm可以在 转移特性曲线上求取,也可由电流方程求得
表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。第二位 字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是 N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极 管,3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管, ××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号 中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。