4 场效应管放大电路基础

4场效应管放大电路大纲要求理解FET的特性、参数及模型；理解FET组成的三种组态的工作原理、性能特点及偏置电路的作用；掌握FET放大电路的小信号模型分析法；掌握FET放大电路的小信号模型分析法性能指标及静态工作点的工程近似计算方法。4.1MOS场效应管4.1.1增强型MOS场效应管(EMOS)1.结构1.结构N沟道增强型MOSFETP沟道增强型MOSFET在栅极电压作用下，漏源间形成导电沟道。在漏源电压作用下，产生自漏极流向源极的电流。栅极电压控制沟道的导电能力，从而控制漏极电流的变化。源漏导电沟道是怎样形成的？VG多大值时源漏导通？2.开启电压VT（VGS(th))VT：源漏间形成导电沟道对应的VGS。以NEMOS为例VGS0。增大VGS吸引自由电子到衬底表面，同时排斥空穴，直到自由电子浓度大于空穴浓度，形成反型层，既导电沟道，沟通源漏。2.阈值电压VT（开启电压）PEMOS的VTNEMOS:VT0PEMOS:VT03.VDS对沟道的影响VDS=0时，沟道均匀VDS增大时，沟道不均匀，近漏端窄，近源端宽。VDS增大到VDS=VGS-VT时，VGD=VGS-VDS，近漏端反型层消失。4.沟道长度调制效应VDS增大到VDS=VGS-VT时，VGD=VGS-VDS，近漏端反型层消失，为预夹断。VDS继续增大，夹断点略向源极移动，沟道长度略有减小，沟道电阻略有减小，ID略有增大。称这种效应为沟道长度调制效应。5.NEMOS的I/V特性曲线（ID与VGS、VDS间的关系）非饱和区条件：VGSVTVDSVGS-VTVDS很小，沟道未预夹断，ID同时受VDS、VGS的控制。关系：]21)[(2)(DSDSthGSGSOXnDVVVVLWCI非饱和区也称为变电阻区DSthGSGSOXnDSDSthGSGSOXnDthGSGSDSVVVLWCVVVVLWCIVVV)[(]21)[()(2)(2)()(时当)1()(thGSGSOXnonVVWCLR饱和区条件：VGSVTVDSVGS-VTVDS很大，沟道预夹短，ID受VGS的控制，呈恒流特性。关系：2)()(2thGSGSOXnDVVLWCI沟道长度调制效应的考虑截止区)1()(22)(ADSthGSGSOXnDVVVVLWCI条件：VGSVT4.1.2其它类型的场效应管1.耗尽型MOS场效应管(DMOS)4.1.2其它类型的场效应管2.PMOS场效应管4.1.2其它类型的场效应管3.结型场效应管4.2场效应管放大电路4.2.1场效应管偏置电路4.2.2场效应管小信号模型DQOXmIlWCg22DQADQdsIVIrdsmrg4.2.3场效应管三种组态分析4.2.3场效应管三种组态分析