场效应管及其放大电路
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场效应管三种组态放大电路特点
场效应管有三种组态放大电路,分别是共源放大电路、共漏放大电路和共栅放大电路。
它们的特点如下:
1. 共源放大电路:
- 输入电压是输入信号的电压变化,输出电压是负载电阻上的电压变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较大。
- 输入电阻高,输出电阻低。
- 可以实现单端放大,但需要外部耦合电容。
2. 共漏放大电路:
- 输入电压是输入信号的电压变化,输出电压是源极电压的变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较大。
- 输入电阻低,输出电阻高。
- 适用于低频信号放大,对高频信号响应较差。
3. 共栅放大电路:
- 输入电压是栅极电压的变化,输出电压是负载电阻上的电压变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较小。
- 输入电阻低,输出电阻高。
- 适用于高频信号放大,对低频信号响应较差。
这三种组态放大电路根据不同的应用需求选择,能够满足不同频率
范围、电压增益和输入输出特性的要求。
第三章 场效应管及其放大电路1. JEFT 有两种类型,分别是N 沟道结型场效应管和P 沟道结型场效应管2. 在JFET 中:(1) 沟道夹断:假设0=DS v ,如图所示。
由于 0=DS v ,漏极和源极间短路,使整个沟道内没有压降,即整个沟道内的电位与源极的相同。
令反偏的栅-源电压GS v 由零向负值增大,使PN 结处于反偏状态,此时,耗尽层将变宽;由于在结型场效应管制作中,P 区的浓度远大于N 区的浓度,所以,耗尽层主要在N 沟道内变宽,随着耗尽层宽度加大,沟道变窄,沟道内的电阻增大。
继续反响加大GS v ,耗尽层将在沟道内合拢,此时,沟道电阻將变的无穷大,这种现象成为沟道夹断(2)在DS v 较小时,DS v 的加大虽然会增大沟道内的电阻,但这种影响不是很明显,沟道仍处于比较宽的状态,即沟道的电阻在DS v 比较小的时候基本不变,此时加大DS v ,会使D i 迅速增加,D i 与DS v 近似为线性关系。
加大DS v ,沟道内的耗尽层会逐渐变宽,沟道电阻增加,D i 随DS v 的上升,速度会变缓。
当||P DSV v =时,楔形沟道会在A 点处合拢,这种现象称为预夹断。
3. 解:(1)(a )为N 沟道场效应管 (b )为P 沟道场效应管(2)(a )V V P4-= (b )V V P 4= (3)(a )A I DSS 5= (b )A I DSS 5-=(4)电压DS v 与电流D i 具有相同的极性且与GS v 极性相反,因而,电压DS v 的极性可根据D i 或GS v 的极性判断4.解:当JFET 工作在饱和区时,有关系式:2)1(PGS DSS D V V I i -= 5. 解:在P 沟道JFET 中,要求栅-源电压GS v 极性为正,漏源电压DS v 的极性为负,夹断电源P V 的极性为正6. 解:MOS 型场效应管的详细分类7. 解:耗尽型是指,当0=GS v 时,即形成沟道,加上正确的GS v 时,能使对数载流子流出沟道,因而“耗尽”了载流子,使管子转向截止。
场效应管及其基本放大电路3.2.3.1 场效应管( FET )1.场效应管的特色场效应管出生于 20 世纪 60 年月,它主要拥有以下特色:①它几乎仅靠半导体中的多半载流子导电,故又称为单级型晶体管。
②场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路的电流,并以此命名。
③输入回路的内阻高达 107 -1012Ω;此外还拥有噪声低、热稳固性好、抗辐射能力强、耗电小,体积小、重量轻、寿命长等特色,因此宽泛地应用于各样电子电路中。
场效应管分为结型和绝缘栅型两种不一样的构造,下边分别加以介绍。
2.结型场效应管⑴结型场效应管的符号和N 沟道结型场效应管的构造结型场效应管(JFET)有 N 沟道和 P 沟道两种种类,图3-62(a) 所示为它们的符号。
N沟道结型场效应管的构造如图 3-62(b) 所示。
它在同一块 N型半导体上制作两个高混杂的P 区,并将它们连结在一同,引出电极,称为栅极 G; N 型半导体的两头分别引出两个电极,一个称为漏极 D,一个称为源极 S。
P 区与 N 区交界面形成耗尽层,漏极与源极间的非耗尽层地区称为导电沟道。
(a) 符号(b)N 沟道管的构造表示图图 3-62 结型场效应管的符号和构造表示图⑵结型场效应管的工作原理为使 N沟道结型场效应管正常工作,应在其栅 - 源之间加负向电压(即U GS0),以保证耗尽层蒙受反向电压;在漏- 源之间加正向电压u DS , 以形成漏极电流i D。
下边经过栅-源电压 u GS和漏-源电压 u DS对导电沟道的影响,来说明管子的工作原理。
①当 u DS=0V(即D、S短路)时, u GS对导电沟道的控制作用ⅰ当 u GS=0V时,耗尽层很窄,导电沟道很宽,如图3-63(a)所示。
ⅱ当 u GS增大时,耗尽层加宽,沟道变窄(图(b) 所示),沟道电阻增大。
ⅲ当u GS增大到某一数值时,耗尽层闭合,沟道消逝(图(c) 所示) , 沟道电阻趋于无穷大,称此时u GS的值为夹断电压U GS( off )。