nullnull5.1 结型场效应管5.2 金属-氧化物-半导体场效应管5.4 场效应管放大电路5.5 各种放大器件电路性能比较nullN沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道（耗尽型）分类：增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道
耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在
5.1 结型场效应管5.1 结型场效应管 结构 工作原理 输出特性 转移特性 主要参数 5.1.1 JFET的结构和工作原理 5.1.2 JFET的特性曲线及参数 null5.1.1 JFET的结构和工作原理1. 结构 null 源极，用S或s表示N型导电沟道漏极，用D或d表示5.1.1 JFET的结构和工作原理1. 结构 # 符号中的箭头方向表示什么？2. 工作原理2. 工作原理① VGS对沟道的控制作用当VGS＜0时（以N沟道JFET为例） 当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) ）。对于N沟道的JFET，VP <0。PN结反偏耗尽层加厚沟道变窄。 VGS继续减小，沟道继续变窄② VDS对沟道的控制作用② VDS对沟道的控制作用当VGS=0时，VDSID G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。此时VDS 夹断区延长沟道电阻ID基本不变2. 工作原理（以N沟道JFET为例）③ VGS和VDS同时作用时（以N沟道JFET为例）③ VGS和VDS同时作用时 导电沟道更容易夹断， 对于同样的VDS ， ID的值比VGS=0时的值要小。在预夹断处VGD=VGS-VDS =VP 当VP 0时感应出电子VT称为阈值电压 2、MOS管的工作原理nullUGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。2、MOS管的工作原理 当UDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。当UDS较大时，靠近D区的导电沟道变窄。 2、MOS管的工作原理nullUDS增加，UGD=VT 时，靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断。2、MOS管的工作原理 开启电压UGS（th）3、增强型N沟道MOS管的特性曲线 可变电阻区饱和区截止区nullMOSFET的输出特性曲线是指在栅源电压uGS一定的情况下，漏极电流iD与漏源电压uDS之间的关系：可变电阻区饱和区截止区当 uGS＜VT 时 ，导电沟道尚未形成，ID=0为截止工作状态开启电压VT为在漏源电压作用下开始导电时的栅源电压uGS3、增强型N沟道MOS管的特性曲线null增强型NMOS场效应管转移特性null输出特性曲线UGS=0VUGS=+1VUGS=+2V夹断电压UP4、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线 耗尽型NMOS场效应管转移特性耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。5.4 场效应管放大电路5.4 场效应管放大电路 直流偏置电路 静态工作点 FET小信号模型 动态指标分析 三种基本放大电路的性能比较 5.4.1 FET的直流偏置及静态分析 5.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法 5.4.1 FET的直流偏置及静态分析场效应管是电压控制电流元件，具有高输入阻抗。 5.4.1 FET的直流偏置及静态分析null2.场效应管放大电路的静态工作点的设置方法 基本共源放大电路与双极型三极管对应关系b G , e S , c D 为了使场效应管工作在恒流区实现放大作用，应满足： N 沟道增强型 MOS 场效应管组成的放大电路。(UT：开启电压)一、基本共源放大电路null静态分析－－ UGSQ 、 IDQ UDSQ两种方法近似估算法图解法 (一) 近似估算法 MOS 管栅极电流为零，当 uI = 0 时UGSQ = VGG而 iD 与 uGS 之间近似满足(当 uGS > UT)式中 IDO 为 uGS = 2UT 时的值。则静态漏极电流为null (二) 图解法图解法求基本共源放大电路的 静态工作点VDDIDQUDSQQ利用式 uDS = VDD - iDRD 画出直流负载线。图中 IDQ、UDSQ 即为静态值。nullUGSQ =UDSQ =已知UP 或 UGS（Off) VDD- IDQ (Rd + R ) -IDQR可解出Q点的UGS Q、 IDQ 、 UDSQ 如知道FET的特性曲线，也可采用图解法。二、自给偏压电路耗尽型MOS管自给偏压共源电路的分析方法相同。null三、分压式偏置电路(一)Q点近似估算法根据输入回路列方程解联立方程求出 UGSQ 和 IDQ。列输出回路方程求 UDSQUDSQ = VDD – IDQ(RD + RS)将IDQ 代入，求出UDSQnull可变电阻区饱和区截止区当 uGS＜VT 时 ，导电沟道尚未形成，ID=0为截止工作状态对于N沟道增强型MOS管电路的直流计算，应该区分：null（2）结型场效应管分压式自偏压电路null可变电阻区饱和区截止区当 uGS＜VP 时 ，ID=0，为截止工作状态对于N沟道JFET管电路的直流计算，应该区分：null(二)图解法由式可做出一条直线，另外，iD 与 uGS 之间满足转移特性曲线的规律，二者之间交点为静态工作点，确定 UGSQ， IDQ 。null根据漏极回路方程 在漏极特性曲线上做直流负载线， 与 uGS = UGSQ 的交点确定 Q，由 Q 确定 UDSQ 和 IDQ值。UDSQuDS = VDD – iD(RD + RS)VDDQIDQQIDQUGSQUGQnull场效应管的微变等效电路跨导漏极输出电阻1. FET小信号模型 5.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法null 场效应管的微变等效电路为：一般 gm 约为 0.1 至 20 mS。 rDS 为几百千欧的数量级。当 RD 比 rDS 小得多时，可认为等效电路的 rDS 开路。null5.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法1. FET小信号模型 （1）低频模型null（2）高频模型null2. 动态指标分析 （1）中频小信号模型 2. 动态指标分析 （2）中频电压增益（3）输入电阻（4）输出电阻忽略 rD由输入输出回路得则则 rgs极大,g、s间可视为开路null共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。（2）中频电压增益（3）输入电阻得 解：（1）中频小信号模型由例题null（4）输出电阻所以由图有null3. 三种基本放大电路的性能比较组态对应关系：BJTFETCE：CC：CB：CS：CD：CG：null3. 三种基本放大电路的性能比较CE：CC：CB：CS：CD：CG：CE：CC：CB：CS：CD：CG：null 场效应管共源极放大电路一、静态分析求：UDS和 ID。设：UG>>UGS则：UGUS而：IG=0所以：null二、动态分析nullro=RD=10knull场效应管源极输出器一、静态分析USUGUDS=UDD- US =20-5=15Vnull二、动态分析null输入电阻 rinull输出电阻 ro加压求流法null 解：画中频小信号等效电路则电压增益为例题根据电路有由于则null 场效应管放大电路的特点1. 场效应管是电压控制元件； 2. 栅极几乎不取用电流，输入电阻非常高；3. 一种极性的载流子导电，噪声小，受外界
温度及辐射影响小； 4. 制造工艺简单，有利于大规模集成；5. 存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳
应接地良好，防止漏电击穿管子； 6. 跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。null场效应管放大电路小结(2) 场效应管共源极放大器(漏极输出)输入输出反相，电压放大倍数大于1；输出电阻=RD。(4) 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。(1) 场效应管放大器输入电阻很大。(3) 场效应管源极跟随器输入输出同相，
电压放大倍数小于1且约等于1；输出电阻小。nullnull2.7.3场效应管放大电路的动态分析iD 的全微分为上式中定义：—— 场效应管的跨导(毫西门子 mS)。—— 场效应管漏源之间等效电阻。一、场效应管的低频小信号等效模型null如果输入正弦信号，则可用相量代替上式中的变量。成为：根据上式做等效电路如图所示。 MOS管的低频小信号等效模型由于没有栅极电流，所以栅源是悬空的。null微变参数 gm 和 rDS (1) 根据定义通过在特性曲线上作图方法中求得。(2) 用求导的方法计算 gm在 Q 点附近，可用 IDQ 表示上式中 iD，则 一般 gm 约为 0.1 至 20 mS。 rDS 为几百千欧的数量级。 当 RD 比 rDS 小得多时，可认为等效电路的 rDS 开路。null二、基本 共源放大电路的动态分析基本共源放大电路的等效电路将 rDS 开路而所以输出电阻Ro = RDMOS 管输入电阻高达 109 。
1.基本共源放大电路动态分析null2.分压式偏置电路的动态分析等效电路入图所示 由图可知电压放大倍数输入、输出电阻分别为null三、基本共漏放大电路——源极输出器或源极跟随器图 2.7.9基本共漏放大电路 典型电路如右图所示。1.静态分析分析方法与“分压-自偏压式共源电路”类似，可采用估算法和图解法。null2.动态分析（1）. 电压放大倍数图 2.7.10 微变等效电路而所以（2）. 输入电阻Ri = RG + ( R1 // R2 )null（3）输出电阻图 2.7.11 微变等效电路因输入端短路，故则所以实际工作中经常使用的是共源、共漏组态。null 场效应管放大电路的特点1. 场效应管是电压控制元件； 2. 栅极几乎不取用电流，输入电阻非常高； 3. 一种极性的载流子导电，噪声小，受外界温度及 辐射影响小； 4. 制造工艺简单，有利于大规模集成； 5. 存放管子应将栅源极短路，焊接时烙铁外壳应接 地良好，防止漏电击穿管子； 6. 跨导较小，电压放大倍数一般比三极管低。
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