第三章场效应管放大电路

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3-1 MOS场效应管(北邮)

在vDS由零增大时，S源区(N+ 区）的多数载流子(自由电子)漂移过导电沟道,
流向D漏区，形成电流 iD 。
vDS>0使栅、漏极间电压vGD=( vGS-vDS )＜vGS，使得导电沟道靠近漏极D
一侧吸引的电子少于源极S一侧。使导电沟道呈楔型状。
在导电沟道处于贯通的情况下，漏极电流 iD 与漏源电压vDS 呈二次函数关系。
夹断点向S源区方向移动。沟道长度有所缩短，源S、漏D间的耗尽区有所增长。
在vDS的作用下，自由电子由源区沿沟道向漏区方向运动，到达耗尽层夹断区，被耗尽层内电场作用继续向漏区方向漂移，形成漏极电流iD 。
预夹断后再增加vDS ，vDS主要降在夹断沟道的、呈高电阻的耗尽层部分，在剩余的沟道部分上的电场强度增加不多，因而，当vDS增大时，电流 iD 基本不变，略有增加。此状态对应输出特性曲线的饱和区。
vGS=定值(较小)
vDS
vDS
vGS
iD
S N＋
G
D
N＋
P型衬底
12
(2) 可变电阻区
iD
可
（近似线形区）、(三极管区)
变电
阻
导电沟道形成、楔形、预夹断前。区
饱和区
vGS=定值
(较大) 击穿区
vGS＞Vth , vGD＞Vth , vDS＜vGS-Vth
0
iD
=
kp 2
W L
[2(vGS
源极S 栅极G
漏极 D
铝
SiO2绝缘层
t 厚度 ox
耗尽层
N+
L
P 型衬底
衬底
N+
沟 W宽道度
B 衬底极
沟道长度

第3章场效应管及其基本放大电路参考答案

第 3章场效应管及其基本放大电路3.1填空题（1）按照结构，场效应管可分为。

它属于型器件，其最大的优点是。

（2）在使用场效应管时，由于结型场效应管结构是对称的，所以极和极可互换。

MOS 管中如果衬底在管内不与极预先接在一起，则极和极也可互换。

（3）当场效应管工作于恒流区时，其漏极电流D i 只受电压的控制，而与电压几乎无关。

耗尽型D i 的表达式为，增强型D i 的表达式为。

（4）一个结型场效应管的电流方程为2GS D 161mA 4U I=×− ，则该管的DSS I = ，p U = 。

（5）某耗尽型MOS 管的转移曲线如习题3.1.5图所示，由图可知该管的DSS I = ，p U = 。

（6）N 沟道结型场效应管工作于放大状态时，要求GS 0u ≥≥ ，DS u > ；而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时，要求GS u > ，DS u > 。

（7）耗尽型场效应管可采用偏压电路，增强型场效应管只能采用偏置电路。

（8）在共源放大电路中，若源极电阻s R 增大，则该电路的漏极电流D I ，跨导m g ，电压放大倍数。

（9）源极跟随器的输出电阻与和有关。

答案：（1）结型和绝缘栅型，电压控制，输入电阻高。

（2）漏，源，源，漏，源。

（3）GS u ，DS u ，2GS D DSS P 1u i I U =− ，2GS D DO T 1u i I U=−。

（4）16mA ，4V 。

（5）习题3.1.5图4mA ，−3V 。

（6）p U ，GS p u U −，T U ，GS T u U −。

（7）自给，分压式。

（8）减小，减小，减小。

（9）m g ，s R 。

3.2试分别画出习题3.2图所示各输出特性曲线在恒流区所对应的转移特性曲线。

解：3.3在带有源极旁路电容s C 的场效应管放大电路如图3.5.6（a ）所示。

若图中的场效应管为N 沟道结型结构，且p 4V U =−，DSS 1mA I =。

第3章场效应管

2阻区
0
放大区
10
20
截止区
电子技术基础
各区的特点：
6
可
变
① 可变电阻区
电4
阻
区2
a. uDS较小，沟道尚未夹断
0
10
b. uDS ＜ uGS- |UGS(th)|
c.管子相当于受uGS控制的压控电阻
2020年4月13日星期一
第 3章
20
电子技术基础
第 3章
② 放大区(饱和区、恒流区)
a. 沟道予夹断
2020年4月13日星期一
电子技术基础
第 3章
2. N沟道增强型管的工作原理
由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型
衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。
S
D
当栅源电压UGS = 0 时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。
8(1
UGS 4
)2
C1 +
+
T
ui _
RG
+UGS_ RS
uo IS +CS _
解出 UGS1 = –2V、UGS2 = –8V、ID1=2mA、ID2=8mA 因UGS2 <UGS(off) 故舍去，
所求静态解为UGS = –2V ID=2mA、 UDS= 20 – 2（ 3 + 1 ）= 12 V
–
S
–
+G
+
D
iD>0
N+
N+
2020年4月13日星期一
uDS
P

第3章场效应管及其放大电路习题解

3.2 内容提要
3.1.1 场效应晶体管
1．场效应管的结构及分类场效应管是利用输入电压产生的电场效应来控制输出电流的，是电压控制型器件。工作过程中起主要导电作用的只有一种载流子（多数载流子），故又称单极型晶体管。场效应管有两个 PN 结，向外引出三个电极：漏极 D、栅极 G 和源极 S。场效应管的分类如下：结型场效应管(JFET) 场效应管(FET) 绝缘栅型场效应管(IGFET) 增强型 2．场效应管的工作原理 (1) 栅源控制电压的极性对 JFET，为保证栅极电流小，输入电阻大的特点，栅源电压应使 PN 结反偏。 N 沟道 JFET： N 沟道 P 沟道 N 沟道耗尽型 P 沟道 N 沟道 P 沟道
1
UGS<0；P 沟道 JFET：UGS>0。对增强性 MOS 管，N 沟道增强型 MOS 管，参加导电的是电子，栅源电压应吸引电子形成反型层构成导电沟道，所以 UGS>0；同理，P 沟道增强型 MOS 管，UGS<0。对耗尽型 MOS 管，因二氧化硅绝缘层里已经掺入大量的正离子（或负离子：N 沟道掺入正离子；P 沟道掺入负离子），吸引衬底的电子（或空穴）形成反型层，即 UGS=0 时，已经存在导电沟道，所以，栅源电压 UGS 可正可负。 (2) 夹断电压 UGS(off)和开启电压 UGS(th) 对 JFET 和耗尽型 MOS 管，当｜UGS｜增大到一定值时，导电沟道就消失（称为夹断），此时的栅源电压称为夹断电压 UGS(off)。 N 沟道场效应管 UGS(off) <0； P 沟道场效应管 UGS(off) >0。对增强型 MOS 管，当UGS增加到一定值时，才会形成导电沟道，把开始形成反型层的栅源电压称为开启电压 UGS(th)。N 沟道增强型 MOS 管 UGS(th) >0；P 沟道增强型 MOS 管 UGS(th) <0。 (3) 栅源电压 uGS 对漏极电流 iD 的控制作用场效应管的导电沟道是一个可变电阻，栅源电压 uGS 可以改变导电沟道的尺寸和电阻的大小。当 uDS=0 时，uGS 变化，导电沟道也变化但处处等宽，此时漏极电流 iD=0；当 uDS≠0 时，产生漏极电流，iD≠0，沿沟道产生了电位梯度使导电沟道变得不等宽。当 uGS 一定，uDS增大到一定大小时，在漏极一侧导电沟道被夹断，称为预夹断。导电沟道预夹断前，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。导电沟道预夹断后，uDS增大，iD 几乎不变。但是，随 uGS 变化，iD 也变化，对应不同的 uGS，iD 的值不同。即 iD 几乎仅仅决定于 uGS，而与 uDS 无关。栅源电压 uGS 的变化，将有效地控制漏极电流 iD 的变化，即体现了栅源电压 uGS 对漏极电流 iD 的控制作用。 3．效应管的伏安特性效应管的伏安特性有输出特性和转移特性。 (1) 输出特性：指当栅源电压 uGS 为常量时，漏极电流 iD 与漏源电压 uDS 之间的关系，即

第三章场效应管放大电路讲解

起来。
d
结构图
B衬底 g
s
电路符号
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因此在栅源电压为零时，在正的vDS作用下，也有较大的漏极电流iD由漏极流向源极。
当vGS>0时，由于绝缘层的存在，并不会产生栅极电流 iG ，而是在沟道中感应出更多的负电荷，使沟道变宽。在vDS作用下，iD将具有更大的数值。
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3.1.2 N沟道耗尽型MOSFET
⒈ 结构和工作原理简述这种管子在制造时，
SiO2绝缘层中掺有大量
正离子
由于二氧化硅绝缘层中掺
有大量的正离子，即使在
vGS= 0时，由于正离子的作用，也和增强型接入正
N型沟道
栅源电压并使vGS>VTh时相似，能在P型衬底上感应出较多的电子，形成N型沟道，将源区和漏区连通
② 可变电阻区（vDS≤vGS-VTh ）
iD Kn 2 vGS VTh vDS vD2S
iD/mA
可变电阻区饱和区
电导常数Kn单位是mA/V2。
8 6
在特性曲线原点附近，vDS很 4
7V A
6V B
5V C
4V
小，则
2
D
vGS=3V
iD 2Kn vGS VTh vDS
E 截止区
5 10 15 20 vDS/V
电压vGS对漏极电流iD的控制
特性，即 iD f vGS vDS常数
由于饱和区内，iD受vDS的影
iD/mA 8
A
B
6 VDS =10V C
4
D
响很小，因此饱和区内不同vDS 下的转移特性基本重合。

模拟电子技术(3)--场效应管及其基本放大电路

第3章场效应管及其基本放大电路试卷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. 结型场效应管外加栅源电压u GS应使栅源间的耗尽层承受反偏电压，才能保证其输入电阻R G大的特点。

（）2. 耗尽型MOS管在栅源电压u GS为正或为负时均能实现压控电流的作用。

（）3. 若耗尽型N沟道MOS管的栅源电压u GS大于零，则其输入电阻会明显变小。

（）4. 工作于恒流区的场效应管，低频跨导g m与漏极电流I DQ成正比。

（）5. 增强型MOS管采用自给偏压时，漏极电流i D必为零。

（）【解3.1】：1. √ 2.√ 3.× 4.× 5.√3.2选择填空1. 场效应管的栅-源之间的电阻比晶体管基-射之间的电阻。

A．大 B．小 C．差不多2. 场效应管是通过改变来改变漏极电流的。

所以是控制型器件。

A．栅源电压 B．漏源电压 C．栅极电流D．电压 E．电流3. 用于放大时，场效应管工作在特性曲线的。

A．可变电阻区 B．恒流区 C．截止区4. N沟道结型场效应管中参加导电的载流子是。

A．自由电子和空穴 B．自由电子 C．空穴5. 对于结型场效应管，当︱u GS︱︱U GS(off)︱时，管子一定工作在。

A．恒流区 B．可变电阻区 C．截止区 B．击穿区6. 当栅源电压u GS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有。

A．结型场效应管 B．增强型MOS管 C．耗尽型MOS管7. 某场效应管的开启电压U GS(th)=2V，则该管是。

A．N沟道增强型MOS管 B．P沟道增强型MOS管C．N沟道耗尽型MOS管 D．P沟道耗尽型MOS管8. 共源极场效应管放大电路，其输出电压与输入电压；共漏极场效应管放大电路，其输出电压与输入电压。

A．同相 B．反相【解3.2】：1.A 2.A,D 3.B 4.B 5.C 6.A C 7.A 8.B,A3.3判断图T3.3所示各电路能否进行正常放大？如果不能，指出其中错误，并加以改正。

电子技术基础第三章场效应管及其放大电路

• JFET是利用PN结反向电压对耗尽层厚度的控制，来改变导电沟道的宽窄，从而控制漏极电流的大小。
• 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。
2019/10/20
思考：为什么JFET的输入电阻比BJT高得多？
场效应管的应用小结
• 一是当作压控可变电阻，即非线性电阻来使用， VGS的绝对值越大，导电沟道就越窄，对应的导电沟道电阻越大，即电压 V电G阻S控使制用电时阻，的导大电小沟，道管还子没工有作出在现可预变夹电断阻；区，当作压控可变
2019/10/20
场效应管的分类
场效应管 FET
结型
JFET
IGFET ( MOSFET ) 绝缘栅型
N沟道 P沟道增强型
耗尽型
2019/10/20
N沟道 P沟道
N沟道 P沟道
第二节结型场效应管(JFET)的结构和工作原理
一、结型场效应管的结构
二、结型场效应管的工作原理
三、结型场效应管的特性曲线及参数
UDS（sat） ≤│Up│。
JFET的三个状态
• 恒流区（放大区、饱和区） • 可变电阻区 • 截止区
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小结
• 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，所以场效应管也称为单极型三极管。
• JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因此 iG0，输入电阻很高。
• JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制。
第一节场效应管概述第二节结型场效应管的结构和工作原理第三节绝缘栅场效应管的结构和工作原理第四节场效应管放大电路
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• 3-1 • 3-4 • 3-6 • 3-12
作业
2019/10/20

第三章场效应管及其放大电路

第三章场效应管及其放大电路1. JEFT 有两种类型，分别是N 沟道结型场效应管和P 沟道结型场效应管2. 在JFET 中：（1）沟道夹断：假设0=DS v ，如图所示。

由于 0=DS v ，漏极和源极间短路，使整个沟道内没有压降，即整个沟道内的电位与源极的相同。

令反偏的栅-源电压GS v 由零向负值增大，使PN 结处于反偏状态，此时，耗尽层将变宽；由于在结型场效应管制作中，P 区的浓度远大于N 区的浓度，所以，耗尽层主要在N 沟道内变宽，随着耗尽层宽度加大，沟道变窄，沟道内的电阻增大。

继续反响加大GS v ，耗尽层将在沟道内合拢，此时，沟道电阻將变的无穷大，这种现象成为沟道夹断（2）在DS v 较小时，DS v 的加大虽然会增大沟道内的电阻，但这种影响不是很明显，沟道仍处于比较宽的状态，即沟道的电阻在DS v 比较小的时候基本不变，此时加大DS v ，会使D i 迅速增加，D i 与DS v 近似为线性关系。

加大DS v ，沟道内的耗尽层会逐渐变宽，沟道电阻增加，D i 随DS v 的上升，速度会变缓。

当||P DSV v =时，楔形沟道会在A 点处合拢，这种现象称为预夹断。

3. 解：（1）（a ）为N 沟道场效应管（b ）为P 沟道场效应管（2）（a ）V V P4-= （b ）V V P 4= （3）（a ）A I DSS 5= （b ）A I DSS 5-=（4）电压DS v 与电流D i 具有相同的极性且与GS v 极性相反，因而，电压DS v 的极性可根据D i 或GS v 的极性判断4.解：当JFET 工作在饱和区时，有关系式：2)1(PGS DSS D V V I i -= 5. 解：在P 沟道JFET 中，要求栅-源电压GS v 极性为正，漏源电压DS v 的极性为负，夹断电源P V 的极性为正6. 解：MOS 型场效应管的详细分类7. 解：耗尽型是指，当0=GS v 时，即形成沟道，加上正确的GS v 时，能使对数载流子流出沟道，因而“耗尽”了载流子，使管子转向截止。

模拟电子技术课后习题答案第三章场效应管及其放大电路答案

习题3-1 场效应管沟道的预夹断和夹断有什么不同？解：当U DS 增加到U DS =U GS ，即U GD =U GS -U DS = U GS （th ）时，漏极附近的耗尽层将合拢，称为预夹断。

预夹断后，沟道仍然存在，夹断点的电场强度大，仍能使多数载流子(电子)作漂移运动，形成漏极电流I DSS 。

若U DS 继续增加，使U DS ＞U GS －U GS （th ），即U GD ＜U GS （th ）时，耗尽层合拢部分会增加，并自夹断点向源极方向延伸，此时夹断区的电阻越来越大，但漏极电流I D 却基本趋于饱和，不随U DS 的增加而增加。

3-2 如何从转移特性上求g m 值？解：利用公式gsdm dU dI g求g m 值。

3-3 场效应管符号中，箭头背向沟道的是什么管？箭头朝向沟道的是什么管？解：箭头背向沟道的是P 沟道；箭头朝向沟道的是N 沟道。

3-4 结型场效应管的U GS 为什么是反偏电压？解：若为正偏电压，则在正偏电压作用下，两个PN 结耗尽层将变窄，I D 的大小将不受栅-源电压U GS 控制。

3-5如图3-20所示转移特性曲线，指出场效应管类型。

对于耗尽型管，求U GS （off ）、I DSS ；对于增强型管，求U GS （th ）。

解：a P 沟道增强型。

U GS （th ）=－2Vb P 沟道结型。

U GS （off ）=3V 、I DSS =4mA3-6如图3-21所示输出特性曲线，指出场效应管类型。

对于耗尽型管，求U GS （off ）、I DSS ；对于增强型管，求U GS （th ）。

解：a N 沟道增强型。

U GS （th ）=1Vb P 沟道结型。

U GS （off ）=1V 、I DSS =1.2mAGS /Va－2 －1 图3-20 习题3-5图 U GS /Vb3-7 如图3-22所示电路，场效应管的U GS （off ）=－4V ，I DSS =4mA ；计算静态工作点。

第3章场效晶体管及场效晶体管放大电路

3.3 场效晶体管的比较
场效晶体管的分类
FET 场效晶体管
JFБайду номын сангаасT 结型
MOSFET (IGFET) 绝缘栅型
N沟道 P沟道增强型
（耗尽型）
N沟道 P沟道
耗尽型
N沟道 P沟道
3.3 各种场效晶体管的比较
N
沟
道
绝增
缘栅
强型
场P
效沟
应道管增
强
型
N 沟道耗
绝尽缘型
栅
场P 效沟应道管耗
UDS
UGS
iD
++++ + +++
电沟M道O，SF在EUT是DS的利作用用栅下源形电成压i的D.
----
大电小荷当，的UG来多S>改少U变，GS(半从th)导而时体控, 沟表制道面漏加感极厚生电，沟流道的电大阻小减。少，在相同UDS的作用下，iD将进一步增加。
反型层
开始时无导电沟道，当在UGSUGS(th)时才形成沟道,这种类型的管子称为增强型MOS管
iD(mA)
漏极饱和电流，用IDSS表示。
当UGS＞0时,将使iD进一步增加。
当UGS＜0时，随着UGS的减小漏
极电流逐渐减小，直至iD=0，对应
iD=0的UGS称为夹断电压，用符号
UP表示。
UP
UGS(V)
N沟道耗尽型MOS管可工作在UGS0或UGS>0
N沟道增强型MOS管只能工作在UGS>0
3. N沟道耗尽型MOS场效应管特性曲线
)2
(
UGS（off）
uGS
0)

场效应管放大电路

场效应管放大电路场效应管放大电路与双极型晶体管放大电路类似，也有与之对应的三种基本组态：共源（共射）、共漏（共集）和共栅极（共基极）。

1.直流偏置及静态分析场效应管放大电路有两种常用的直流偏置方式：自给偏压和分压式偏置。

由于耗尽型（包括结型）管子在时就有漏极电流，利用这一电流在源极电阻上产生的电压给管子供应直流偏置，因此自给偏压仅适合于耗尽型管子。

分压式偏置方式，利用分压电阻供应的栅极直流电位和源极电阻上产生的直流压降共同建立栅源间极的直流偏置。

调整分压比可以使偏置电压为正或为负，使用敏捷，适合于各种场效应管。

场效应管放大电路的静态分析有图解法和解析法两种。

图解法与双极型晶体管放大电路的图解法类似，读者可对比学习。

解析法是依据直流偏置电路分别列出输入、输出回路电压电流关系式，并与场效应管工作在恒流区（放大区）漏极电流和的关系联立求解获得静态工作点。

2.动态分析场效应管放大电路的动态分析也有图解法和微变等效电路法两种。

它与双极型晶体管放大电路的分析法类似，读者可对比学习。

在双极型晶体管放大电路动态分析中，通常给出了管子的β值，而在场效应管放大电路分析中则需要利用解析法计算跨导gm。

例如耗尽型管子的由下式求得：上式表明gm与IDQ有关，IDQ越大，gm也就越大。

3.三种基本放大电路的特点场效应管放大电路的组态判别与双极型晶体管放大电路类似此处不再赘述。

三种基本放大电路的性能特点如表1所示。

表1 场效应管三种基本放大电路的性能特点共源极共漏极共栅极输入电阻大大小输出电阻较大小较大电压放大倍数大小于等于1大uo与ui的相位关系反相同相同相。

模电课件第三章场效应管及其基本电路

iD
I
D
0
(1
uGS U GSoff
)2
ID0表示uGS=0时所对应的漏极电流。
式中:
ID0
unCox 2
W L
(U
2 GSoff
)
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
37
iD
ID0
UGSoff
0
uGS
(a) 图3―10N沟道耗尽型MOS管的特性及符号 (a)转移特性；(b)输出特性；(c)表示符号
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
13
3―1―2 结型场效应管的特性曲线
一、转移特性曲线
uGS≤0, iD≥0
iD f (uGS ) uDS C
恒流区中:
iD
IDSS (1
uGS UGSoff
)2
式中: IDSS——饱和电流，表示uGS=0时的iD值；
UGSoff——夹断电压，表示uGS=UGSoff时iD为
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
9
D
P
P
UGS
横向电场作用: ︱UGS︱↑→ PN结耗尽层宽度↑ →沟道宽度↓
S
(b) UGS负压增大, 沟道变窄图3―2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
10
D
P
P
UGSoff——夹断电压
UGS
S
(c) UGS负压进一步增大, 沟道夹断图3―2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
(2) uGS固定, uDS增大, iD增大极小。
2024年9月17日星期二
模拟电子线路
21

第3章场效晶体管及场效晶体管放大电路讲解

3.1 结型场效晶体管 3.2 绝缘栅型场效晶体管 3.3 各种场效晶体管的比较 3.4 场效晶体管放大电路
3. 1 结型场效应管
一、结构
D 漏极
耗尽层 (PN 结)
符号
P 型区栅极 G
N
P+
型沟
P+
道
N
N型硅棒
S 源极
在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。
-1
-2
VDD
-3 击穿区
-4
-5 夹--76断区 O UP 8V
uDS /V
漏极特性也有三个区：可变电阻区、恒流区和夹断区。
(1) 输出特性 iD f ( u ) DS uGS const.
(2) 转移特性 iD f ( u ) GS uDS const.
iD

I DSS ( 1
要求：
1、掌握场效应管的分类、特点、特性曲线及参数，了解其结构、工作原理。
2、掌握场效应管放大电路的分析方法和指标计算。
场效晶体管分类：
FET 场效晶体管
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
第3 章效晶体管及场效晶体管放大电路
根据结构和工作原理不同,场效应管可分为两大类:结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET).
场效应管：一种载流子参与导电，利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的三极管，又称单极型三极管。
单极型器件(一种载流子导电)；
特点
输入电阻高；
工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。

三章场效应管放大器

2 46
u
GS
(V)
2.N沟道耗尽型MOSFET
在栅极下方旳SiO2层中掺入了大量旳金属正离子。所以当 uGS=0时，这些正离子已经感应出反型层，形成了沟道。
特点：
当0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。当uGS＞0时，沟道增宽， iD进一步增长。当uGS＜0时，沟道变窄， iD减小。
（2）夹断电压UP UP 是MOS耗尽型和结型FET旳参数，当uGS=UP时,漏极电流为零。
（3）饱和漏极电流IDSS MOS耗尽型和结型FET, 当uGS=0时所相应旳漏极电流。
（4）输入电阻RGS 结型场效应管，RGS不小于107Ω，MOS场效应管, RGS可达109～1015Ω。
（5）低频跨导gm gm反应了栅压对漏极电流旳控制作用，单位是mS(毫西门子)。
假如此时加有漏源电压，就能够形成漏极电流id。
--
s s VDVDDD VGG -g-g
-d-d
id 二氧化硅
二氧化硅
N
+ N
+
N
+ N
+
P衬P衬底底
bb
定义：开启电压（ UT）——刚刚产生沟道所需旳栅源电压UGS。
N沟道增强型MOS管旳基本特征： uGS ＜ UT，管子截止， uGS ＞UT，管子导通。 uGS 越大，沟道越宽，在相同旳漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大。
定义：
源极s 栅极-g 漏极d
-
-
++++++++++++
N+
N
P衬底
-
衬底b

南京邮电大学模拟电子线路第3章场效应管及其基本电路解读

D
ID
D
N
P G N 型沟道
实际流向
S
G S
(b)P沟道JFET 图3.1.1结型场效应管的结构示意图及其表示符号
2019年4月16日星期二
K0400041S 模拟电子线路
7
二、结型场效应管的工作原理
iD f (uGS , uDS )
N P
D
G
P
S
(a) UGS =0，沟道最宽
图3.1.2栅源电压UGS对沟道的控制作用示意图
3.2.2 场效应管偏置电路一、自偏置电路二、分压偏置电路
3.3场效应管放大电路
3.3.1 场效应管的低频小信号模型
3.3.2共源放大器
3.3.3共漏放大器
作业
2019年4月16日星期二 K0400041S 模拟电子线路 3
第3章场效应晶体管及其放大电路
（1）了解场效应管内部工作原理及性能特点。
图3.1.5 MOSFET结构示意图(b)剖面图
2019年4月16日星期二 K0400041S 模拟电子线路 22
2.N沟道增强型MOSFET的工作原理
S
N
＋
G
N P型衬底
＋
D
PN结(耗尽层)
UGS=0，导电沟道未形成
2019年4月16日星期二
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23
S
UGS N＋
G
第3章场效应晶体管及其放大电路 3.1场效应晶体管 3.1.1 结型场效应管一、结型场效应管的结构二、结型场效应管的工作原理三、特性曲线 1.输出特性曲线 2.转移特性曲线 3.1.2 绝缘栅场效应管(IGFET) 一、N沟道增强型MOSFET 二、N沟道耗尽型 MOSFET

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。