第三章 场效应管放大电路讲解
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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。
场效应管放大电路场效应管放大电路与双极型晶体管放大电路类似,也有与之对应的三种基本组态:共源(共射)、共漏(共集)和共栅极(共基极)。
1.直流偏置及静态分析场效应管放大电路有两种常用的直流偏置方式:自给偏压和分压式偏置。
由于耗尽型(包括结型)管子在时就有漏极电流,利用这一电流在源极电阻上产生的电压给管子供应直流偏置,因此自给偏压仅适合于耗尽型管子。
分压式偏置方式,利用分压电阻供应的栅极直流电位和源极电阻上产生的直流压降共同建立栅源间极的直流偏置。
调整分压比可以使偏置电压为正或为负,使用敏捷,适合于各种场效应管。
场效应管放大电路的静态分析有图解法和解析法两种。
图解法与双极型晶体管放大电路的图解法类似,读者可对比学习。
解析法是依据直流偏置电路分别列出输入、输出回路电压电流关系式,并与场效应管工作在恒流区(放大区)漏极电流和的关系联立求解获得静态工作点。
2.动态分析场效应管放大电路的动态分析也有图解法和微变等效电路法两种。
它与双极型晶体管放大电路的分析法类似,读者可对比学习。
在双极型晶体管放大电路动态分析中,通常给出了管子的β值,而在场效应管放大电路分析中则需要利用解析法计算跨导gm。
例如耗尽型管子的由下式求得:上式表明gm与IDQ有关,IDQ越大,gm也就越大。
3.三种基本放大电路的特点场效应管放大电路的组态判别与双极型晶体管放大电路类似此处不再赘述。
三种基本放大电路的性能特点如表1所示。
表1 场效应管三种基本放大电路的性能特点共源极共漏极共栅极输入电阻大大小输出电阻较大小较大电压放大倍数大小于等于1大uo与ui的相位关系反相同相同相。