null 第四章 场效应管放大电路 第四章 场效应管放大电路BJT的缺点：输入电阻较低, 温度特性差。
场效应管(FET)：利用电场效应控制其电流的半导体器件。
优点：输入电阻非常高(高达107~1015欧姆)，噪声低，热稳定性好， 抗辐射能力强，工艺简单，便于集成。根据结构不同分为：结型场效应管(JFET);
绝缘栅型场效应管(MOSFET)
根据沟道性质分为：N沟道; P沟道
根据偏压为零时沟道能否导电分为：耗尽型，增强型场效应管工作时，只有一种极性的载流子参与导电，
所以场效应管又称为单极型晶体管。4.1 结型场效应管4.1 结型场效应管4.1.1 JFET的结构和工作原理
1. 结构:高搀杂的P型区.N沟道JEFT的示意图N型导电沟道对于N沟道JEFT
工作于放大状态，
vGS<0. vDS>0g—栅极，s—源极，d—漏极null高搀杂的N型区.P型导电沟道P沟道JEFT的示意图对于P沟道JEFT
工作于放大状态，
vGS >0. vDS <02. 工作原理2. 工作原理(1) vGS对iD的控制作用 vGS=0VpVP且不变(2) VDS 对 iD 的影响
设：vGS>VP且不变vDS=0，耗尽层均匀vGS>Vp vGD>Vp ：沟道呈电阻性，
iD随vDS升高几乎成正比例的增加。vDS不为0时，耗尽层变成锲型。
vDS增加，锲型的斜率加大。null∵vGD=vGS-vDS
vDS ↑，vGD↓
当 vGD=VP时，
靠近D端两边的耗尽层
相接触—预夹断。
iD达到了最大值 IDSS。
此时：vDS=vGS-VP
vDS再加大，vGD vGS-VP)
耗尽层两边相接触的长度
增加，iD基本上不随vDS的
增加而上升，漏极电流趋于
饱和—饱和区，恒流区。预夹断夹断长度增加4-1-2 N沟道，JFET的特性曲线4-1-2 N沟道，JFET的特性曲线输出特性
iD=f(vDS)|vGS=常数在该区FET 可以看
成一个压控电阻。特点:
vGS越负，耗尽层越宽，漏源间的电阻越大，输出曲线越倾斜。
iD与 vDS 几乎成线性关系。1区: 可变电阻区
0>vGS>VP , 0>vGD>Vpnull2区 ：饱和区
（恒流区，线性放大区 ）
0≤ vGS >Vp, vGDVT刚形成反型层所需的 vGS 的值
——开启电压VT 。vGSVT，沟道形成， vDS>0时，将形成电流iD。
vGS ↑，沟道加宽，沟道电阻↓， iD ↑。N沟道当外加正 vDS 时，源区的多子(电子)将沿反型层漂移到漏区形成漏极电流iD。② vGS>VT且不变 , vDS对沟道的影响② vGS>VT且不变 , vDS对沟道的影响导电沟道形成后，
在vDS的作用下，形成漏极电流iD ，
沿沟道d→s，电位逐渐下降,
sio2中电场沿沟道d→s逐渐加大，
导电沟道的宽度也沿沟道逐渐加大，靠近漏极端最窄。vGS >VT , 且 vGD >VT (vDS< vGS-VT )
沟道畅通，场效应管等效为小电阻（可变电阻区）。vDS使沟道不再均匀vDS再↑， 使 vGDvGS-VT)
夹断点向左移动，沟道中形成高阻区，电压的增加全部降在高阻区，iD基本不变——恒流区。vDS再↑， 使 vGDvGS-VT)
夹断点向左移动，沟道中形成高阻区，电压的增加全部降在高阻区，iD基本不变——恒流区。vDS ↑ , vGD ↓, 沟道斜率↑，
靠近漏极端更窄。
当vGD=VT 时 (vDS= vGS-VT)
靠近漏极端的反型层刚好消失
——预夹断。预夹断3 、特性曲线3 、特性曲线1区：可变电阻区:
vGS>VT vGD>VT
沟道呈电阻性，iD随vDS的增大而线性增大。
电阻值随vGS增加而减小。2区：恒流区(线性放大区）
vGS>VT vGDVTP T1截止
vGSN=VDD>VTN T2导通
vo=0
vi=0
vGSP= -VDD 0 , iD为电子电流, iDS>0（电流实际方向流入漏极）
P沟道： vDS<0 , iD为空穴电流, iDS<0 （电流实际方向流出漏极）衬底的极性：必须保证PN结反偏。
N沟道：P型衬底须接在电路中的最低电位上。
P沟道：N型衬底须接在电路中的最高电位上。增强型MOS管：vGS单极性，总与vDS一致（N沟道正，P沟道负）。
vGS=0时 iDS=0。
耗尽型MOS管： vGS可正可负。
J型场效应管： vGS单极性，总与vDS相反（N沟道负,，P沟道正)。
vGS=0时iDS ≠ 0（绝对值达最大）转移特性：N沟道P沟道4.4 场效应管放大电路4.4 场效应管放大电路4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析1 零偏压电路2 自偏压电路VGS= - IDRSVGS=0直流偏置电路适应于耗尽型MOS场效应管适应于结型或耗尽型MOS管null3 分压式自偏压电路VGS可正可负,
适应于任何一种类型. 静态工作点的确定
※ 根据外部电路列出线性方程
※ 列出场效应管的转移特性方程 增强型MOS管J型、耗尽型MOS管例例J型管iD不能大于IDSS
1.59mA的结果舍去
ID=0.31mA4.4.2 FET的小信号模型分析法4.4.2 FET的小信号模型分析法FET的低频小信号简化模型FET低频小信号模型FET高频小信号模型.应用小信号模型分析FET的放大电路应用小信号模型分析FET的放大电路 共源放大:
如果接有外负载RLR’g=Rg1//Rg2null源极电阻上无并联电容:共源电路的特点:
电压增益大,
输出电压和输入电压反相.
输入电阻高,
输出电阻由漏极电阻Rd决定.R’g=Rg1//Rg2共漏极放大器 (源极跟随器)共漏极放大器 (源极跟随器)R’g=Rg1//Rg2，R’L=R//RL
输出电阻输出电阻特点:
电压增益小于1,但接近于1.且输入输出同相.
输入电阻高,而输出电阻较低.
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