场效应晶体管放大电路学习报告

场效应晶体管放大电路自主学习报告

一． 场效应晶体管的分类：

二． 绝缘栅场效应管（MOS 管）：

1．N 沟道增强型绝缘栅场效应管（NMOS 管）： （1）结构示意图及电路符号：

N 沟道增强型绝缘栅场效应管用一块杂志浓度较低的P 型薄硅片做衬

底，在硅片上扩散两个掺杂浓度很高的N 型区（N+），引出两个铝电

极源极S 和漏极D 。然后在P 型硅表面制作SiO 2，薄层做绝缘层，在

它上面引出一个铝极称为栅极G 。

（2）工作原理：

A. 当UGS=0V 时，漏源之间相当两个背靠背的PN 结，无论UDS

之间加上电压不会在 D 、S 间形成电流ID,即ID ≈0.

B. 当UGS 较小时，虽然在P 型衬底表面形成一层耗尽层，但负离

子不能导电。

C. 当UGS=UT 时, 在P 型衬底表面形成一层电子层，形成N 型导

电沟道在UDS 的作用下形成ID 。

D ．当UGS>UT 时, 沟道加厚，沟道电阻减少，在相同UDS 的作

用下ID 将进一步增加。

（3）特性曲线：

A. 输出特性曲线:

① 可变电阻区：在U ds 较小靠近输出特性曲线的纵轴处，i d 几乎

随U ds 线性增加。

② 恒流区：只受U gs 的控制而几乎与无关，具有恒流特点 ，放大

状态的场效应管工作在恒流区。

③ 击穿区：当U ds 增大到某值时，栅源间发生反向击穿，i d 急剧

增加，如不加限制，会造成管子击穿。

B. 转移特性曲线：① 当ugs=0时，id 很小，近似为零。

②当Ugs 足够大时，才能形成导通沟道使管子导

通。

N+N+

G D S P衬底N型感生沟道+ + + + + - - - - - - - -N衬底P+P+G D S P+P+

G D S N衬底P型感生沟道- - - - -

+ + + + + + + + 2. N 沟道耗尽型绝缘栅场效应管：

3. P 沟道增强型绝缘栅场效应管（PMOS 管）:

4. P 沟道耗尽型绝缘栅场效应管：

5.场效应管的主要参数：

A ．夹断电压（off ）。在为某一定值（通常为10V ）的条件下，耗尽型MOS 管中，使iD 等于某一微小电流（通常小于50μA ）时，栅-源极间所加的偏压就是夹断电压（off ）。增强型MOS 管无此参数。

B ．开启电压（th ）。在为某一定值的条件下，增强型MOS 管开始导通(Id 出现)的最小的值就是（th ）。

C ．饱和漏极电流Idss 。耗尽型MOS 管在=0的条件下，管子发生预夹断时的漏极电流为Idss 。增强型MOS 管无此参数。

D ．

栅源直流输入电阻s 。在栅-源极间所加的电压（通常u =10V ）与栅极电流之比，由于场效应管的栅极几乎不取电流，因此其直流输入电阻s 均很大，一般大于10Ω。

E ．漏源击穿电压U 。增强型MOS 管当=0时，在增加漏源电压的过程中，使iD 开始急剧增加的u 值称为漏源击穿电压。

F ．

低频跨导。

三．场效应管基本放大电路：

1.共源极放大电路：

A.静态分析：

B ．动态分析：

微变等效电路： 212()

G G DD G G GS G D S DS DD D D S R V U R R U V I R U U I R R =+=-=-+0120(//)d m gs m i L u m L i G G G D

i g u U g U R A g R r R R R r R =≈-'=-≈+≈

2.共漏极放大电路：

A ．静态分析：

B ．动态分析：

微变等效电路：

L (//)(//)(//R )11+(//)

o m gs S L

i gs m gs S L o m S u i m S L U g U R R U U g U R R U g R A U g R R ≈=+==≈