场效应管的原理及应用课件.ppt

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1、关于场效应管的原理及应用现在学习的是第1页，共27页3.1 场效应管场效应管场效应管按结构分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两类。3.1.1结型场效应管结型场效应管1.结型场效应管的结构及工作原理结型场效应管的结构及工作原理1)基本结构及符号如图3.1(a)所示,在一块N型硅半导体两侧制作两个P型区域,形成两个PN结,把两个P型区相连后引出一个电极,称为栅极,用字母G(或g)表示。现在学习的是第2页，共27页图3.1结型场效应管结构与符号图(a)结构;(b)N沟道结型场效应管符号;(b)(c)P沟道结型场效应现在学习的是第3页，共27页2)工作原理图3.2表示的是结型场效应管施加偏置电压后的接

2、线图。2 特性曲线特性曲线场效应管的特性曲线分为转移特性曲线和输出特性曲线。1)转移特性在uDS一定时,漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系称为转移特性。即(3.1)现在学习的是第4页，共27页图3.2N沟道结型场效应管工作原理现在学习的是第5页，共27页图3.3N沟道结型场效应管转移特性曲线现在学习的是第6页，共27页2)输出特性输出特性是指栅源电压uGS一定,漏极电流iD与漏极电压uDS之间的关系,即在UGS(off)uGS0的范围内,漏极电流iD与栅极电压uGS的关系为(3.2)(3.3)现在学习的是第7页，共27页图3.4N沟道结型场效应管输出特性曲线现在学习的是第8页，共27页3.

3、1.2绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管1.增强型绝缘栅场效应管的结构及工作原理增强型绝缘栅场效应管的结构及工作原理1)结构及符号2)工作原理图3.5增强型MOS管结构及符号图(a)N沟道结构图;(b)N沟道符号;(c)P沟道符号现在学习的是第9页，共27页图3.6N沟道增强型MOS管工作原理现在学习的是第10页，共27页3)特性曲线（1）N沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性曲线如图3.7(a)所示。在uGSUGS（th）时,iD与uGS的关系可用下式表示:(3.4)其中ID0是uGS=2UGS（th）时的iD值。（2）N沟道增强型绝缘栅场效应管的输出特性曲线如图3.7（b）所示。现在学习的是第

4、11页，共27页图3.7N沟道增强型场效应管特性曲线（a）转移特性;（b）输出特性现在学习的是第12页，共27页2.耗尽型绝缘栅场效应管的结构及工作原理耗尽型绝缘栅场效应管的结构及工作原理图3.8为N沟道耗尽型场效应管的结构图。其结构与增强型场效应管的结构相似,不同的是这种管子在制造时,就在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。现在学习的是第13页，共27页图3.8耗尽型MOS管结构及符号图(a)N沟道结构图;（b）N沟道符号;（c）P沟道符号现在学习的是第14页，共27页图3.9N沟道耗尽型场效应管特性曲线（a）转移特性;（b）输出特性在uGSUGS（off）时,iD与uGS的关系可用下式表示

5、:(3.5)现在学习的是第15页，共27页3.1.3场效应管的主要参数及使用注意事项1主要参数1）夹断电压UGS（off）或开启电压UGS（th）2）饱和漏极电流IDSS3）漏源击穿电压U（BR）DS4)栅源击穿电压U（BR）GS5）直流输入电阻RGS6）最大耗散功率PDM7）跨导gm在uDS为定值的条件下,漏极电流变化量与引起这个变化的栅源电压变化量之比,称为跨导或互导,即(3.6)现在学习的是第16页，共27页2检测及使用注意事项1）检测结型效应管可用万用表判别其管脚和性能的优劣。（1）管脚的判别（2）质量判定2）注意事项（1）MOS管栅、源极之间的电阻很高,使得栅极的感应电荷不易泄放,因

6、极间电容很小,故会造成电压过高使绝缘层击穿。（2）有些场效应晶体管将衬底引出,故有4个管脚,这种管子漏极与源极可互换使用。（3）使用场效应管时各极必须加正确的工作电压。现在学习的是第17页，共27页（4）在使用场效应管时,要注意漏源电压、漏源电流及耗散功率等,不要超过规定的最大允许值。现在学习的是第18页，共27页3.2 场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路与三极管一样,根据输入、输出回路公共端选择不同,将场效应管放大电路分成共源、共漏和共栅三种组态。本节主要介绍常用的共源和共漏两种放大电路。3.2.1共源放大电路共源放大电路1.电路组成及直流偏置电路组成及直流偏置现在学习的是第19页，共

7、27页图3.10场效应管共源放大电路现在学习的是第20页，共27页由于栅极电阻上无直流电流,因而(3.7)(3.8)现在学习的是第21页，共27页图3.11分压偏置式共源放大电路现在学习的是第22页，共27页场效应管放大电路的静态工作点可用式（3.4）或式（3.5）与式（3.7）或式（3.8）联立求出UGSQ和IDQ,漏源电压UDSQ由下式求得:(3.9)2.动态分析动态分析放大电路的动态参数可由微变等效电路求出。1）场效应管的微变等效电路2）共源放大电路的微变等效电路现在学习的是第23页，共27页图3.12场效应管微变等效电路现在学习的是第24页，共27页（1）电压放大倍数:(3.10)（2）输入电阻:(3.11)（3）输出电阻:(3.12)现在学习的是第25页，共27页图3.13共源放大电路的微变等效电路现在学习的是第26页，共27页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第27页，共27页