电子技术基础--第三章--场效应管及其放大电路课件.ppt

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1、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第三章场效应管及其放大电路第一节场效应管概述8/24/2021作业3-13-43-63-128/24/2021场效应管出现的历史背景场效应管的用途场效应管的学习方法场效应管的分类第一节场效应管概述8/24/2021场效应管出现的历史背景1947年贝尔实验室的科学家发明的双极型三极管代替了真空管，解决了当时电话信号传输中的放大问题。但是这种放大电路的输入电阻还不够大，性能还不够好。因此，贝尔实验室的科学家继续研究新型的三极管，在1960

2、年发明了场效应管。场效应管的输入电阻比双极型三极管要大得多,场效应管的工作原理与双极型三极管不同。8/24/2021场效应管的用途场效应管又叫做单极型三极管，共有三种用途：一是当作电压控制器件用来组成放大电路；二是在数字电路中用做开关元件。三是当作压控可变电阻，即非线性电阻来使用；双极型三极管只有两种用途：一是当作电流控制器件用来组成放大电路；二是在数字电路中用做开关元件。8/24/2021场效应管的学习方法学习中不要把场效应管与双极型三极管割裂开来，应注意比较它们的相同点和不同点。场效应管的栅极、漏极、源极分别与双极型三极

3、管的基极、集电极、发射极对应。场效应管与双极型三极管的工作原理不同,但作用基本相同。场效应管还可以当作非线性电阻来使用,而双极型三极管不能。8/24/2021N沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道场效应管FET结型JFETIGFET(MOSFET)绝缘栅型场效应管的分类8/24/2021一、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第二节结型场效应管(JFET)的结构和工作原理8/24/2021一、结型场效应管（JFET)结构P+P+NGSD导电沟道N+N+PGSDN沟道JFETP

4、沟道JFET栅极漏极源极8/24/2021二、结型场效应管（JFET)的工作原理参考方向做如下约定:8/24/2021（1）电压源UGS和电压源UDS都不起作用，电压值均为0；（2）只有电压源UGS起作用，电压源UDS的电压值为0；（3）只有电压源UDS起作用，电压源UGS的电压值为0；（4）电压源UGS和电压源UDS同时起作用。在给出各种情况下的结型场效应管的工作状态时，同时画出对应的输出特性曲线。特别注意:电压参考方向和电流参考方向的约定方法。参考方向可以任意约定,不同的约定方法得到不同样式的特性曲线.书上的特性曲线是按

5、前面的方法来约定参考方向的。按照如下的思路来讲解：8/24/2021（1）UDS=0伏、UGS=0伏时JFET的工作状态导电沟道从漏极到源极平行等宽。最宽这时导电沟道的电阻记为R1。8/24/2021（2）在UDS=0伏的前提下：│UGS│从0伏逐渐增加过程中，JFET的工作状态（2.1）UDS=0伏：│UGS│逐渐增加UGS=-1伏此时导电沟道从漏极到源极平行等宽这时的导电沟道的电阻用R2表示。R2要大于R1UGS给PN结施加的是一个反偏电压8/24/2021（2.2)UDS=0伏:│UGS│逐渐增加至UGS=Up（夹断电

6、压）当│UGS│逐渐增加至UGS=Up时（不妨取Up=-3伏），由UGS产生的PN结左右相接，使导电沟道完全被夹断。这时的结型场效应管处于截止状态。Up是结型场效应管的一个参数，称为夹断电压。8/24/2021（2.3）UDS=0伏:│UGS│继续增加，结型场效应管进入击穿状态UGS增加使PN结上的反偏电压超过U（BR）DS时，结型场效应管将进入击穿状态。8/24/2021（3）在UGS=0伏的前提下，分别讨论UDS由小变大的过程中JFET的几种工作状态（3.1）UGS=0伏:UDS的值比较小时UDS给PN结施加的是一个反偏

7、电压8/24/2021导电沟道不再是上下平行等宽，而是上窄下宽。当UDS比较小时，导电沟道不会被夹断。在导电沟道没有被夹断之前，可以近似地认为导电沟道的电阻均为R1，此时导电沟道可以认为是一个线性电阻。8/24/2021（3.2)UGS=0伏、UDS的值增加至│Up│时PN结在靠近漏极的一点最先相接，导电沟道被预夹断。对应输出特性曲线中的A点。此时沟道中的电流为可能的最大的电流，称为饱和漏极电流，记作IDSS。8/24/2021（3.3)UGS=0伏、UDS继续增加8/24/2021当电压源UDS增加时，可以近似认为漏极电流

8、不随UDS的增加而增加。此时的电流仍然是IDSS，JFET管的状态称为恒流状态（放大状态、饱和状态）。此时场效应管可当作电压控制器件用来组成放大电路。8/24/2021（3.4)UGS=0伏、UDS继续增加至U（BR）DSPN结上的反偏电压超过某值时，结型场效应管将进入击穿状态，如图中的B