4 场效应管放大电路
学习指导：
1. 正确理解各种场效应管的工作原理
2.熟练掌握各种场效应管的外特性及主要参数
3.熟练掌握共源、共漏放大电路的工作原理及直流偏置
4.会用场效应管小信号模型分析法求解共源、共漏放大电路的电压增益、 输入电阻和输出电阻
主要内容：
4.1 结型场效应管
*4.2 砷化镓金属-半导体场效应管
4.3 金属-氧化物-半导体场效应管
4.4 场效应管放大电路
4.5 各种放大器件电路性能比较
4.1 结型场效应管
4.1.1 JFET的结构和工作原理
1、 结构：
在一块N型半导体材料的两边各扩散一个高杂质浓度的P+区,就形成两个不对称的P+N结，即耗尽层。把两个P+区并联在一起，引出一个电极g，称为栅极，在N型半导体的两端各引出一个电极，分别称为源极s和漏极d。它们分别与三极管的基极b、发射极e和集电极c相对应。夹在两个P+N结中间的N区是电流的通道，称为导电沟道（简称沟道）。这种结构的管子称为N沟道结型场效应管，
如果在一块P型半导体的两边各扩散一个高杂质浓度的N+区，就可以制成一个P沟道的结型场效应管。图给出了这种管子的结构示意图和它在电路中的代表符号。
2、工作原理
N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理完全相同，现以N沟道结型场效应管为例，分析其工作原理。
在栅-源极间加一负电压(vGS＜0)，使栅-源极间的P+N结反偏，栅极电流iG≈0，场效应管呈现很高的输入电阻(高达108左右)。
在漏-源极间加一正电压(vDS＞0)，使N沟道中的多数载流子电子在电场作用下由源极向漏极作漂移运动，形成漏极电流iD。iD的大小主要受栅-源电压vGS控制，同时也受漏-源电压vDS的影响。 因此，讨论场效应管的工作原理就是讨论栅-源电压vGS对沟道电阻及漏极电流iD的控制作用，以及漏-源电压vDS对漏极电流iD的影响。
(1)．vGS对沟道电阻及iD的控制作用
第四章 三极管及其放大电路
§4.1
一、问答题：
1. 能否用两个二极管背靠背地连接构成一个BJT？
答：不能，因为BJT除了由两个背靠背PN结构成外，还需满足三个内部条件。
2. BJT 的e极、c极能否交换使用？
答：不能，因为e极、c极所对应区域的掺杂浓度和横截面积均不相同。
二、填空题：
1. 三极管实现放大的三个内部条件是（发射区掺杂浓度最高）、（基区最窄）、（集电区横截面积最大）。
2. 三极管具有放大作用的外部电压条件是发射结（正偏），集电结（反偏）。
3. 三极管工作在饱和区时，发射结（正偏）,集电结（正偏）；
工作在截止区时，发射结（反偏）,集电结（反偏）。
4. 工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为（ 100 ）。
5. 工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是（多子的扩散流），流过集电结的电流主要是（漂移电流）。（扩散电流/漂移电流）
6. 反向饱和电流是由（少数）载流子形成，其大小与（温度）有关，而与外加电压（无关）。
7．测得某放大电路中三极管的三个电极A、B、C对地点的电位分别为-11、-6、-6.7，则A电极为（ 集电 ）
极，B电极为（ 发射 ）极，Ｃ电极为（ 基极 ）极。
三、
1．从下图所示各三极管电极上测得的对地电压数据中，分析各管的类型以及它在电路中所处的工作状态。
（1） 是锗管还是硅管？
（2） 是NPN型还是PNP型？
（3） 是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种？或是已经损坏？（指出哪个结已坏，是烧断还是短路？）
提示：注意在放大区，硅管V70EBBE.UUU，锗管V30BE.U，且ECCEUUU>0.7V；而处于饱和区时，V70CE.U。
解： (a) NPN硅管，工作在饱和状态；
(b) PNP锗管，工作在放大状态；
(c) PNP锗管，管子的b-e结已开路；
教 案
课程名称： 模拟电子技术___
适用专业： 电子信息工程技术 _
总 课 时： _____ 80_________
任课教师： 陈燕熙_______
职 称： 无_______ _
重庆电信职业学院制
二〇一四年四月二十三日 填写说明
1.教案编写要求内容简明、条理清楚、教学目的明确、教学内容设置合理、重点难点清晰；以简案为主。
2.教案按一个教学单元编制，一个教学单元原则上为2-4课时，具体的课时可根据实际情况而定。
3.单元内容：指本教学单元的主题内容，可以是课题、训练项目、工作任务或是教学模块。
重庆电信职业学院课程教案
单元内容 项目一 直流稳压电源的制作 单元序号 4
单元课时 2 教学手段 多媒体+板书
教学方法 项目教学、讲授法
教学课型 √理论 □实训 □（ ）
教学目标 能力目标 1. 掌握电容滤波电路和其他形式滤波电路的滤波过程。
2. 线性串联型稳压电路的基本原理及其输出电压调节范围的计算。
知识目标 1. 掌握电容滤波电路和其他形式滤波电路的滤波过程。
2. 线性串联型稳压电路的基本原理及其输出电压调节范围的计算。
情感目标 通过本节知识的学习，要求学生具备分析线性串联型稳压电路的基本原理的能力。
任务定位 教学重点 1.电容滤波电路和其他形式滤波电路的滤波过程。
2. 线性串联型稳压电路的基本原理及其输出电压调节范围的计算。
教学难点 线性串联型稳压电路的基本原理及其输出电压调节范围的计算。
教学关键点 1.电容滤波电路和其他形式滤波电路的滤波过程。
2. 线性串联型稳压电路的基本原理及其输出电压调节范围的计算。
教学过程设计 备 注 （包括教学要点、步骤、方法、时间安排及板书设计、作业布置等）
项目一 直流稳压电源的制作
第四章 习题解答
4-1 如题4-1图所示MOSFET转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？
答：（a）P-EMOSFET，开启电压VVthGS2
（b）P-DMOSFET，夹断电压OffGSV（或统称为开启电压VVthGS2)
（c）P-EMOSFET，开启电压VVthGS4
（d）N-DMOSFET，夹断电压OffGSV（或也称为开启电压VVthGS4)
4-2 4个FET的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。设漏极电流iD的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET？分别指出iD的实际方向是流进还是流出？
答：（a）P-JFET，Di的实际方向为从漏极流出。
（b）N-DMOSFET，Di的实际方向为从漏极流进。
（c）P-DMOSFET，Di的实际方向为从漏极流出。
（d）N-EMOSFET，Di的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N沟道EMOSFET的μnCox=100μA/V2，VGS(th)=0.8V，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：
（a）VGS=5V，VDS=1V； （b）VGS=2V，VDS=1.2V；
（c）VGS=5V，VDS=0.2V； （d）VGS=VDS=5V。
解：已知N-EMOSFET的108.0,/1002LWthGSoxnVVVAC
（a）当VVVVDSGS1,5时，MOSFET处于非饱和状态thGSGSDSVVV
mAVVVVIVmAthGSGSLWCDDSDSxon7.3118.052101.02221222
（b）当VVVVDSGS2.1,2时，DSthGSGSVVVV2.1，MOSFET处于临界饱和
mAVVCIVmAthGSGSLWoxnD72.08.02101.02221221
