场效应管及其基本放大电路
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第 3章 场效应管及其基本放大电路3.1填空题(1)按照结构,场效应管可分为 。
它属于 型器件,其最大的优点是 。
(2)在使用场效应管时,由于结型场效应管结构是对称的,所以 极和 极可互换。
MOS 管中如果衬底在管内不与 极预先接在一起,则 极和 极也可互换。
(3)当场效应管工作于恒流区时,其漏极电流D i 只受电压 的控制,而与电压 几乎无关。
耗尽型D i 的表达式为 ,增强型D i 的表达式为 。
(4)一个结型场效应管的电流方程为2GS D 161mA 4U I=×− ,则该管的DSS I = ,p U = 。
(5)某耗尽型MOS 管的转移曲线如习题3.1.5图所示,由图可知该管的DSS I = ,p U = 。
(6)N 沟道结型场效应管工作于放大状态时,要求GS 0u ≥≥ ,DS u > ;而N 沟道增强型MOS 管工作于放大状态时,要求GS u > ,DS u > 。
(7)耗尽型场效应管可采用 偏压电路,增强型场效应管只能采用 偏置电路。
(8)在共源放大电路中,若源极电阻s R 增大,则该电路的漏极电流D I ,跨导m g ,电压放大倍数 。
(9)源极跟随器的输出电阻与 和 有关。
答案:(1)结型和绝缘栅型,电压控制,输入电阻高。
(2)漏,源,源,漏,源。
(3)GS u ,DS u ,2GS D DSS P 1u i I U =− ,2GS D DO T 1u i I U=−。
(4)16mA ,4V 。
(5)习题3.1.5图4mA ,−3V 。
(6)p U ,GS p u U −,T U ,GS T u U −。
(7)自给,分压式。
(8)减小,减小,减小。
(9)m g ,s R 。
3.2试分别画出习题3.2图所示各输出特性曲线在恒流区所对应的转移特性曲线。
解:3.3在带有源极旁路电容s C 的场效应管放大电路如图3.5.6(a )所示。
若图中的场效应管为N 沟道结型结构,且p 4V U =−,DSS 1mA I =。
第3章 场效应管及其基本放大电路试卷3.1判断下列说法是否正确,用“√”和“ ”表示判断结果填入空内1. 结型场效应管外加栅源电压u GS应使栅源间的耗尽层承受反偏电压,才能保证其输入电阻R G大的特点。
( )2. 耗尽型MOS管在栅源电压u GS为正或为负时均能实现压控电流的作用。
( )3. 若耗尽型N沟道MOS管的栅源电压u GS大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )4. 工作于恒流区的场效应管,低频跨导g m与漏极电流I DQ成正比。
( )5. 增强型MOS管采用自给偏压时,漏极电流i D必为零。
( )【解3.1】:1. √ 2.√ 3.× 4.× 5.√3.2选择填空1. 场效应管的栅-源之间的电阻比晶体管基-射之间的电阻 。
A.大 B.小 C.差不多2. 场效应管是通过改变 来改变漏极电流的。
所以是 控制型器件。
A.栅源电压 B.漏源电压 C.栅极电流D.电压 E.电流3. 用于放大时,场效应管工作在特性曲线的 。
A.可变电阻区 B.恒流区 C.截止区4. N沟道结型场效应管中参加导电的载流子是 。
A.自由电子和空穴 B.自由电子 C.空穴5. 对于结型场效应管,当︱u GS︱︱U GS(off)︱时,管子一定工作在 。
A.恒流区 B.可变电阻区 C.截止区 B.击穿区6. 当栅源电压u GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 。
A.结型场效应管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管7. 某场效应管的开启电压U GS(th)=2V,则该管是 。
A.N沟道增强型MOS管 B.P沟道增强型MOS管C.N沟道耗尽型MOS管 D.P沟道耗尽型MOS管8. 共源极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 ;共漏极场效应管放大电路,其输出电压与输入电压 。
A.同相 B.反相【解3.2】:1.A 2.A,D 3.B 4.B 5.C 6.A C 7.A 8.B,A3.3判断图T3.3所示各电路能否进行正常放大?如果不能,指出其中错误,并加以改正。
第四章 场效应管(FET )及基本放大电路§4.1 知识点归纳一、场效应管(FET )原理·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。
每类都有两种沟道类型,而MOSFET 又分为增强型和耗尽型(JFET 属耗尽型),故共有6种类型FET (图4-1)。
·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别,但内部的沟道电流都是多子漂移电流。
一般情况下,该电流与GS v 、DS v 都有关。
·沟道未夹断时,FET 的D-S 口等效为一个压控电阻(GS v 控制电阻的大小),沟道全夹断时,沟道电流D i 为零;沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断,此时D i 主要受控于GS v ,而DS v 影响较小。
这就是FET 放大偏置状态;部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。
·在预夹断点,GS v 与DS v 满足预夹断方程:耗尽型FET 的预夹断方程:P GS DS V v v -=(P V ——夹断电压) 增强型FET 的预夹断方程:T GS DS V v v -=(T V ——开启电压)·各种类型的FET ,偏置在放大区(沟道部分夹断)的条件由表4-4总结。
表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系·偏置在放大区的FET ,GS v ~D i 满足平方律关系:耗尽型:2)1(P GS DSS D V v I i -=(DSS I ——零偏饱和漏电流)增强型:2)(T GS D V v k i -=*· FET 输出特性曲线反映关系参变量GS VDS D v f i )(=,该曲线将伏安平面分为可变电阻区(沟道未夹断),放大区(沟道部分夹断)和截止区(沟道全夹断);FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =(此时参变量DS V 影响很小),图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线,这组曲线对表4-4是一个很好映证。
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 )。