模电场效应管分析VIP专享VIP免费

4 场效应管放大电路学习指导：1. 正确理解各种场效应管的工作原理2.熟练掌握各种场效应管的外特性及主要参数3.熟练掌握共源、共漏放大电路的工作原理及直流偏置4.会用场效应管小信号模型分析法求解共源、共漏放大电路的电压增益、输入电阻和输出电阻主要内容：4.1 结型场效应管*4.2 砷化镓金属 -半导体场效应管4.3 金属 -氧化物 -半导体场效应管4.4 场效应管放大电路4.5 各种放大器件电路性能比较4.1 结型场效应管4.1.1 JFET 的结构和工作原理1、 结构：在一块 N 型半导体材料的两边各扩散一个高杂质浓度的P+区,就形成两个不对称的P+N 结，即耗尽层。把两个 P+区并联在一起，引出一个电极 g，称为栅极，在 N型半导体的两端各引出一个电极，分别称为源极 s 和漏极 d。它们分别与三极管的基极b、发射极 e 和集电极 c 相对应。夹在两个 P+N 结中间的 N 区是电流的通道，称为导电沟道（简称沟道）。这种结构的管子称为 N 沟道结型场效应管，如果在一块 P 型半导体的两边各扩散一个高杂质浓度的N+区，就可以制成一个 P 沟道的结型场效应管。 图给出了这种管子的结构示意图和它在电路中的代表符号。2、工作原理N 沟道和 P 沟道结型场效应管的工作原理完全相同，现以N 沟道结型场效应管为例，分析其工作原理。在栅 -源极间加一负电压(vGS＜0)，使栅 -源极间的P+N 结反偏，栅极电流i G≈0，场效应管呈现很高的输入电阻(高达 108左右)。在漏 -源极间加一正电压(vDS＞0)，使 N 沟道中的多数载流子电子在电场作用下由源极向漏极作漂移运动，形成漏极电流 i D。i D 的大小主要受栅 -源电压 vGS控制，同时也受漏 -源电压 vDS的影响。因此，讨论场效应管的工作原理就是讨论栅-源电压 vGS对沟道电阻及漏极电流 iD 的控制作用，以及漏 -源电压 vDS 对漏极电流 i D 的影响。(1)．vGS对沟道电阻及 iD 的控制作用由于 N 区掺杂浓度小于P+区，因此，随着|vGS| 的增加，耗尽层将主要向N 沟道中扩展，使沟道变窄， 沟道电阻增大 ,当|vGS| 进一步增大到一定值 |VP| 时，两侧的耗尽层将在沟道中央合拢，沟道全部被夹断， 耗尽层中没有载流子，因此这时漏 -源极间的电阻将趋于无穷大，即使加上一定的电压vDS，漏极电流 iD也将为零。这时的栅 -源电压称为夹断电压，用VP 表示。(2) vDS 对 i D 的影响在 vDS较小时，它对 iD 的影响应从两个角度来分析：一方面vDS增加时，沟道的电...