第3章 场效应管及其基本放大电路PPT课件

iD
I
DSS
(1
uGS U GS(off)
)
2
太原科技大学
3.1.4 结型场效应管的主要参数
1. 直流参数
(1) 夹断电压UGS（off） 指 uDS = 某值，使漏极电流
iD 为某一小电流时的 uGS 值。
《模拟电子技术》
iD/m A IDSS
UDS=10V
(2) 饱和漏极电流IDSS
UGS(off)
uGS对导电沟道的控制作用： (1) uGS=0时，导电沟道最宽，电阻最小。 (2) uGS<0 时，沟道变窄，电阻增大，且uGS越负，沟道越窄， 电阻越大。 (3) uGS =UGS（off）时，沟道夹断。
太原科技大学
《模拟电子技术》 2. 当uGS=0时，漏源电压uDS对导电沟道的影响
UGS（off）＞uDS＞0
Q
O
uGS /V
反映了uGS 对 iD 的控制能力，单位 S(西门子)。
一般为几毫西 (mS)
太原科技大学
(2) 极间电容
《模拟电子技术》 CGS约为1~3pF，而CGD约为0.1~1pF
3. 极限参数 (1) 最大漏极电流IDM (2) 最大漏源电压U(BR)DS (3) 最大栅源电压U(BR)GS (4) 最大耗散功率PDM
3.1.1 结型场效应管的结构及类型 3.1.2 结型场效应管的工作原理 3.1.3 结型场效应管的伏安特性 3.1.4 结型场效应管的主要参数
太原科技大学
引言
《模拟电子技术》
• BJT是一种电流控制元件(iB～iC)，工作时，多数载流子 和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件。
• 场效应管（Field Effect Transistor简称FET）是一种电 压控制器件(uGS～iD) ，工作时，只有一种载流子参与导电， 因此它是单极型器件。
太原科技大学
3.1.3 结型场效应管的伏安特性
《模拟电子技术》
1. 输出特性
iD f (u ) DS uGS 常数
iD/mA
预夹断轨迹 uDS=uGS﹣UGS(off)
IDSS 可变电
阻区
恒
UGS=0V
U(BR)DS=UGS﹣U(BR)
击 ﹣1V
流
穿
﹣2V
区 ﹣3V 区
﹣4V
夹断区
uDS/V
太原科技大学
uGD=uGS-uDS=UGS（off） uDS=uGS﹣UGS（off）
(3)当 uDS ，预夹断点下移。
太原科技大学
《模拟电子技术》 3. 当uGS﹤0、uDS﹥0时，栅源电压uGS对漏极电流iD的控制作用 (4) uGS加大，耗尽层变宽，导电沟道变窄，电阻变大，
在同样的uDS下，iD变小； uGS变小，导电沟道变宽，电阻变小，iD变大。
•
FET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入
电阻极高等优点，得到了广泛应用。因它具有很高的输入
电阻，能满足高内阻信号源对放大电路的要求，所以是较
理想的前置输入级器件。
太原科技大学
引言
《模拟电子技术》
场效应管 FET (Field Effect Transistor)
Hale Waihona Puke Baidu
类型：
场效应管(FET)
结型场效应管(JFET)
2. 转移特性
《模拟电子技术》
iD f (u ) GS uDS 常数
iD/m A
iD/m A
IDSS IDSS
UGS=0V
UDS=10V
﹣1V
﹣2V
UGS(off) ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1
0 uGS/V 0
﹣3V ﹣4V
UDS=10V
uDS/V
UGS(off)≤uGS≤0和管子工作在恒流区的条件下
结型场效应管，当 uGS = 0
﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 0
时所对应的漏极电流。
太原科技大学
《模拟电子技术》 (3) 直流输入电阻RGS(DC)
是指漏源电压为零时，栅源电压与栅极电流 之比。结型场效应管的RGS(DC)一般大于107Ω。
2. 交流参数
(1) 低频跨导gm
iD /mA
gm
iD uGS
UDS 常数
体现了栅源电压uGS对 漏极电流iD的控制作用。
太原科技大学
《模拟电子技术》
综上所述
① 预夹断前: uDS增大，iD增大，漏源间呈现电阻特性， 但uGS不同，对应的电阻不同。 此时，场效应管可看成受uGS控制的可变电阻。
② 预夹断后: uDS增大，iD几乎不变。 但是，随uGS增大，iD减小，iD几乎仅仅决定于uGS，而与 uDS无关。此时，可以把iD近似看成受uGS控制的电流源。
uDS=UGS（off）
预夹断
uDS＞UGS（off）
太原科技大学
《模拟电子技术》 2. 当uGS=0时，漏源电压uDS对导电沟道的影响
uDS对导电沟道的影响: 1.uDS＞0 ，产生iD，沿沟道不等电位，沟道楔型； 2. uDS的增大， iD 增大，且uDS越大，漏极处沟道越窄； 3. 当uDS=UGS（off），沟道在D处预夹断， iD 达到最大值。记
《模拟电子技术》
第3章 场效应管及其基本放大电路
3.1 结型场效应管 3.2 绝缘栅场效应管 3.3 场效应管放大电路
太原科技大学
本节重点：
《模拟电子技术》
1.场效应管类型的判断 2.场效应管三种工作状态的特点和条件。 3.场效应管三种工作状态的判断。
太原科技大学
3.1 结型场效应管
《模拟电子技术》
加正向电压，即UDS＞0。
太原科技大学
《模拟电子技术》
3.1.2 结型场效应管的工作原理
1. 当uDS=0时，栅源电压uGS对导电沟道的控制作用
夹断电压：UGS(off)
uGS=0
UGS（off）<uGS<0
uGS ≤UGS（off）
太原科技大学
《模拟电子技术》 1. 当uDS=0时，栅源电压uGS对导电沟道的控制作用
N沟道 P沟道
绝缘栅型场效应管(IGFET)
耗尽型
增强型
N沟道 P沟道 N沟道 P沟道
太原科技大学
《模拟电子技术》
3.1 结型场效应管
3.1.1 结型场效应管的结构及类型 漏极
栅极 源极
N 沟道 JFET
P 沟道 JFET
结型场效应管工作时它的两个PN结始终要加反向电压。
对于N沟道，各极间的外加电压变为UGS≤0，漏源之间
为漏极饱和电流IDSS。 4. uDS＞UGS（off） 后， uDS继续增大， iD 不再变化，预夹断
点向下移动。 太原科技大学
《模拟电子技术》 3. 当uGS﹤0、uDS﹥0时，栅源电压uGS对漏极电流iD的控制作用
(1)uGS 0，uDS > 0 沟道楔型
(2)耗尽层刚相碰时称预夹断。 此时 uGD = UGS(off)；