高二物理竞赛:各种场效应管的比较以及场效应管与晶体管的对比 课件(共12张PPT)

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 各种场效应管的比较以及场效应管与晶体管的对比
 各种场效应管的比较以及场效应管与晶体管的对比电路符号特性曲线一、方波,锯齿波发生器4.5.5 场效应管应用电路举例  集成运放A1构成弛张振荡器,A2构成反相积分器。振荡器输出的方波uo1经过二极管D和电阻R5限幅后,得到uo2,控制JFET开关V的状态。当uo1为低电平时,V打开,电源电压E通过R6对电容C2充电,输出电压uo随时间线性上升;当uo1为高电平时,V闭合,C2通过V放电,uo瞬间减小到零。二、取样保持电路  A1和A2都构成跟随器,起传递电压,隔离电流的作用。取样脉冲uS控制JFET开关V的状态。当取样脉冲到来时,V闭合。此时,如果uo1>uC则电容C被充电,uC很快上升;如果uo1<uC则C放电,uC迅速下降,这使得uC=uo1,而uo1=ui,uo=uC,所以uo=ui。当取样脉冲过去时,V打开,uC不变,则uo保持取样脉冲最后瞬间的ui值。三、相敏检波电路  因此前级放大器称为符号电路。场效管截止场效管导通  集成运放A2构成低通滤波器,取出uo1的直流分量,即时间平均值uo。uG和ui同频时,uo取决于uG和ui的相位差,所以该电路称为相敏检波电路。NPN晶体管结型场效应管JEFT增强型NMOSEFT指数关系平方律关系场效应管和晶体管的主要区别包括:  晶体管处于放大状态或饱和状态时,存在一定的基极电流,输入电阻较小。场效应管中,JFET的输入端PN结反偏,MOSFET则用SiO2绝缘体隔离了栅极和导电沟道,所以场效应管的栅极电流很小,输入电阻极大。  晶体管中自由电子和空穴同时参与导电,主要导电依靠基区中非平衡少子的扩散运动,所以导电能力容易受外界因素如温度的影响。场效应管只依靠自由电子和空穴之一在导电沟道中作漂移运动实现导电,导电能力不易受环境的干扰。  场效应管的源极和漏极结构对称,可以互换使用。晶体管虽然发射区和集电区是同型的杂质半导体,但由于制作工艺不同,二者不能互换使用。 图9—30给出一个能隙基准电压源的电路例子。设运算放大器是理想的,且RA=RB
因此有

(9—44)
二、能隙基准电压源电路
(9—45)
若R4固定,则改变R3,即可得到不同的基准电压值。美国AD公司的AD580、AD581、AD584、AD680系列电压基准的原理电路与图9—30相同。
例如,AD581的基准电压UREF=10V±0.005V,温度系数ST为5×10-6/℃,长期稳定度为25×10-6/1000h,输出噪声电压的峰峰值小于40μV。
能隙基准电压源的ST≤3×10-6/℃,噪声电压UNpp≥20μV。对于高分辨率的A/D、D/A(16位以上),仍感不足。以埋层齐纳管为参考的基准电压源的精度和稳定度有望更高。
9—4—2 以埋层齐纳管为参考的超高精度基准电压源
普通齐纳管的击穿机理发生在硅晶体表面,如图9—31(a)所示,表面存在更多的杂质,易受机械压力和晶格错位等因素影响,导致击穿噪声大,长期稳定性不好。
图9—31 普通齐纳管和埋层齐纳管的击穿部位
(a)普通齐纳管;(b)埋层齐纳管

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