2.3 场效应管及其应用与分析
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附页电子教案模板2)、按工作状态可分为:增强型和耗尽型两类每类又有N沟道和P沟道之分4、三个电极分别为:漏极D----相当于双极型三极管的集电极;栅极G----相当于双极型三极管的基极;源极S----相当于双极型三极管的发射极;教师活动学生活动设计意图1、讲授场效应管的特性,与三极管作对比进行学习。
2、讲授什么是增强型,什么是耗尽型,什么是N沟道,什么是P沟道。
3、利用实物及图片带领学生认识各种场效应管认识各个电极。
1、认真记录笔记仔细听讲。
2、通过教师的讲解及图片,PPT的展示认识各种场效应管。
3、通过实物及图片掌握各电极名称。
讲练结合,寓教于乐于一体,使学生掌握起来更加形象直观。
知识点二:绝缘栅型场效应管的工作原理及特性1. 增强型绝绝缘栅型场效应管的工作原理及特性缘栅场效应管(1) N沟道增强型管的结构栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的,称绝缘栅型场效应管。
由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅,故又称金属-氧化物-半导体场效应管,简称MOS场效应管。
(Metal Oxide Semiconducter FET)由于栅极是绝缘的,栅极电流几乎为零,输入电阻很高,最高可达1014W 。
(2) N沟道增强型管的工作原理由结构图可见,N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开,漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。
当栅源电压U GS = 0 时,不管漏极和源极之间所加电压的极性如何,其中总有一个PN结是反向偏置的,反向电阻很高,漏极电流近似为零。
当U GS > 0 时,P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层,填补空穴形成负离子的耗尽层;当U GS >U GS(th)时,将出现N型导电沟道,将D-S连接起来。
U GS愈高,导电沟道愈宽。
在漏极电源的作用下将产生漏极电流I D,管子导通。
当U GS> U GS(th)后,场效应管才形成导电沟道,开始导通,若漏–源之间加上一定的电压U DS,则有漏极电流I D产生。
2011-2012(2)《模拟电子技术基础》总复习一. 二极管及其应用(一)二极管的符号及伏安特性曲线:(二)二极管的特性:单向导电性(三)二极管的模型:重点掌握理想模型和恒压降模型(四)典型习题1. 电路如图所示,已知u i =10sinωt(V),二极管的正向导通电压和反向电流可忽略不计,试分析二极管的状态,并画出输出u i与u o的波形。
(a)(b)(c)2. 设二极管是理想的,试判断下图中各二极管是否导通,并求出电路的输出电压U o。
(a)(b)3.电路如图所示,已知u i =8sinωt(V),二极管的正向导通电压U D=0.7V,试分析二极管的状态,画出输出u i与u o的波形,并标出幅值。
(a)(b)(c)4. 电路如图所示,已知二极管的正向导通电压和反向电流可忽略不计,试分析二极管D1和D2的状态,并求出输出电压U o。
(a)(b)二. 三极管及场效应管的应用(一)三极管的符号及伏安特性曲线:i B =f (u BE )∣u CE =const i C =f (u CE )∣i B =const此为NPN 管共射极放大电路的特性曲线,PNP 管的特性曲线(二)三极管的电流控制作用:B C i i β=(三)三极管放大电路的直流通路和交流通路:(四)三极管的交流等效电路:(五)三极管放大电路的组态(六)放大电路的分析方法交流等效电路法:利用三极管的交流等效模型求解A us 、A u 、R i 、R o 。
图解法:利用三极管的输入和输出特性曲线以及放大电路的输入和输出回路负载线,采用作图的方式确定一个Q 点。
(七)放大电路的非线性失真饱和失真:工作点位于饱和区截止失真:工作点位于截止区注意:图为NPN 管共射极放大电路出现的饱和失真和截止失真,PNP 管的失真现象正好与NPN 管相反。
(八)放大电路静态工作点稳定问题Q 点不合适, 的波形要失真;,A u 与I B 有关。
在电路中引入直流负反馈。
场效应管的工作原理及应用一、场效应管的基本原理场效应管(FET)是一种基于电场效应的半导体器件,它主要由三个区域组成:栅极(Gate)、漏极(Source)和源极(Drain)。
场效应管的工作原理是通过在栅极施加电压来控制漏极和源极之间的电流。
实际上,场效应管的工作原理与双极型晶体管(BJT)有很大的不同。
BJT是通过调节基极电流来控制集电极电流,而FET则是通过控制栅极电压来控制漏极和源极之间的电流。
这种控制电压的方式使得场效应管具有以下优点:•输入电阻高:场效应管的输入电阻非常高,这意味着输入信号对于场效应管来说几乎没有损耗。
•输出阻抗低:场效应管的输出电阻非常低,可以提供较大的输出功率。
•可靠性好:场效应管的制造工艺相对简单,因此具有较高的可靠性。
二、场效应管的种类及特点场效应管分为三种,分别是MOSFET、JFET和IGFET。
它们各自具有以下特点:1. MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)•结构复杂:MOSFET由金属栅极、绝缘层和半导体材料组成,结构较为复杂。
•低功耗:MOSFET的功耗较低,适用于集成电路和低功耗应用。
•可控性强:MOSFET的栅极电压可通过改变电压来控制漏极和源极之间的电流。
2. JFET(结型场效应管)•结构简单:JFET由两个半导体材料构成,结构较为简单。
•低噪声:JFET具有低噪声、高增益和大动态范围的特点,适用于音频放大器等应用。
•可控性弱:JFET的控制电压较低,控制灵敏度相对较弱。
3. IGFET(绝缘栅极场效应管)•高速开关:IGFET具有较高的开关速度和低损耗,适用于高频功率放大器等应用。
•可控性中等:IGFET的栅极电压对电流的控制相对较强,但仍不及MOSFET。
三、场效应管的应用场效应管广泛应用于各种电子设备和系统中,包括但不限于以下领域:1.放大器:由于场效应管具有高输入电阻和低输出阻抗的特点,因此可以用作信号放大器。
在音频放大器、射频放大器、视频放大器等设备中,场效应管常被用来放大弱信号。
场效应管的作用及原理
场效应管是一种重要的电子器件,它在电子技术中起着至关重要的作用。
本文将介绍场效应管的作用及原理。
一、场效应管的作用
场效应管的主要作用是放大和开关信号。
它可以根据输入信号的大小,通过控制栅极电压来改变输出信号的幅度。
场效应管具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性,因此可以有效地将输入信号放大,并将放大后的信号输出到负载上。
此外,场效应管还可以作为开关使用,通过控制栅极电压来控制导通或截止状态,实现信号的开关控制。
二、场效应管的原理
场效应管的工作原理是基于电场控制电流的机制。
它由源极、漏极和栅极组成。
当栅极施加正电压时,栅极与源极之间形成一个正电场,这会吸引漂浮在栅极上的自由电子,使得栅极与源极之间形成导电通道。
电子通过通道流向漏极,形成电流。
此时,场效应管处于导通状态。
相反,当栅极施加负电压或不施加电压时,栅极与源极之间的电场消失,导电通道关闭,电流无法通过。
此时,场效应管处于截止状态。
由于栅极与源极之间的电场可以通过改变栅极电压来控制,因此场效应管具有电压控制电流的特性。
栅极电压变化可以引起漏极电流的变化,从而实现对信号的放大或开关控制。
三、总结
场效应管是一种重要的电子器件,它可以实现信号的放大和开关控制。
其工作原理是通过电场控制电流,栅极电压的变化可以改变漏极电流,从而实现对信号的控制。
场效应管具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性,适用于各种电子设备中的放大和开关电路。
通过深入理解场效应管的作用和原理,我们可以更好地应用和设计电子电路,推动电子技术的发展。
场效应管原理
场效应管是一种使用电场控制电流的电子元件。
它由沟道、栅极和源漏极三个部分组成。
场效应管的工作原理是通过施加电场来控制沟道中的电流。
在场效应管的沟道中,存在一种控制载流子通道的电子荷载,称为沟道电子。
当沟道中没有任何电场时,沟道电子能够自由地通过管子的源漏极。
当施加电压到场效应管的栅极上时,电场会影响沟道电子的通道。
具体来说,在N沟道类型的场效应管中,当栅极电压为
负时,栅极和沟道之间的电场会增加。
由于沟道电子是带负电的,栅极电场会排斥沟道电子,从而阻止电子在沟道中的流动,使得从源极到漏极的电流减小。
反之,当栅极电压为正时,栅极和沟道之间的电场会减小。
沟道电子能够更容易地通过沟道,使从源极到漏极的电流增大。
通过控制栅极电压的大小,可以调节场效应管的电流大小。
场效应管有很多应用,如在放大电路中作为放大元件、在模拟开关电路中作为开关元件等。
它具有体积小、功耗低、速度快等优点,在现代电子设备中得到广泛应用。