高二物理竞赛:场效应管放大电路 课件(共12张PPT)

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高二物理竞赛:场效应管放大电路 课件(共12张PPT)

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(共12张PPT)
场效应管放大电路
场效应管有三个极:源极(s)、栅极(g)、漏极(d),对应于晶体管的e、b、c;有三个工作区域:截止区、恒流区、可变电阻区,对应于三极管的截止区、放大区和饱和区。
N沟结型场效应管
导电沟道
源极
栅极
漏极
符号
结构示意图
场效应管放大电路
转移特性
夹断电压
漏极饱和电流
场效应管工作在恒流区,uGS>UGS(off)且uDS > UGS(off)
为什么必须用转移特性描述uGS对iD的控制作用?
N沟结型场效应管
g-s电压控制d-s的等效电阻
输出特性
预夹断轨迹,uGD=UGS(off)
可变电阻区



iD几乎仅决定于uGS

穿

夹断区(截止区)
夹断电压
IDSS
ΔiD
不同型号的管子UGS(off)、IDSS将不同。
低频跨导:
场效应管的分类
工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种?
uGS>0才工作在恒流区的场效应管有哪几种?
uGS<0才工作在恒流区的场效应管有哪几种?
场效应管静态工作点的设置方法
基本共源放大电路
根据场效应管工作在恒流区的条件,在g-s、d-s间加极性合适的电源
基本共源放大电路
自给偏压共源放大电路
ugs取值:
结型N沟, ugs < 0
增强型N沟, ugs > 0
耗尽型, ugs < 0,= 0,> 0
N沟,uds > 0
栅极电阻 RG 的作用:
(1)为栅偏压提供通路
(2)泻放栅极积累电荷
源极电阻 RS 的作用:
造成负栅偏压,ugs < 0
漏极电阻 RD 的作用:
把 iD 的变化变为 uDS 的变化
UGSQ = UGQ – USQ = – IDQRS < 0
+VDD
RD
C2
CS
+
+
+
uo

C1
+
ui

RG
RS
G
S
D
用于耗尽型(结型)
一、直流偏置电路
1. 自给偏压电路
2. 分压式自偏压电路
调整电阻的大小,可获得:
UGSQ > 0
UGSQ = 0
UGSQ < 0
灵活使用,包括耗尽型(结型)、增强型
RG3 很大,~ 1MΩ
RL
+VDD
RD
C2
CS
+
+
+
uo

C1
+
ui

RG2
RS
G
S
D
RG1
RG3
图解法求解基本共源放大电路的静态工作点
也可以根据
直流负载线
例 1 耗尽型 N 沟道 MOS 管,RG = 1 M ,
RS = 2 k ,RD= 12 k ,VDD = 20 V。
IDSS = 4 mA,UGS(off) = – 4 V,求 iD 和 uO 。

iG = 0
uGS = iDRS
RD
G
D
S
RG
RS
iD
+
uO

+
VDD

一元二次方程
iD1= 4 mA
iD2= 1 mA
uGS = – 8 V
< UGS(off)
增根,放弃
uGS = – 2 V
uDS = VDD – iD(RS + RD) = 20 – 14 = 6 (V)
uO = VDD – iD RD = 20 – 12 = 8 (V)
在恒流区
一元二次方程
IDSS = 4 mA,UGS(off) = – 4 V

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