九九热最新网址,777奇米四色米奇影院在线播放,国产精品18久久久久久久久久,中文有码视频,亚洲一区在线免费观看,国产91精品在线,婷婷丁香六月天

第4章模擬電子課件

上傳人:知**** 文檔編號:253405825 上傳時間:2024-12-14 格式:PPTX 頁數(shù):36 大?。?30.08KB
收藏 版權申訴 舉報 下載
第4章模擬電子課件_第1頁
第1頁 / 共36頁
第4章模擬電子課件_第2頁
第2頁 / 共36頁
第4章模擬電子課件_第3頁
第3頁 / 共36頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

7 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《第4章模擬電子課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《第4章模擬電子課件(36頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,第,4,章 場效應管及其電路,4.3,場效應管放大電路,4.3.1,共源放大電路,4.3.2,共漏放大電路,4.3.3,復合互補源極跟隨器,第,4,章 場效應管及其電路,【,本章難點,】,MOS,管的原理和轉移特性及主要參數(shù),場效應管的微變等效電路法,【,本章,要點,】,MOS,管的原理、特性和主要參數(shù),結型場效應管原理、特性及主要參數(shù),場效應管放大電路的組成與原理,第,4,章 場效應管及其電路,場效應管,(FET),是一種電壓控制器件,它是利用輸入電壓產生電場效應來控制輸出電流的。它具有輸入電阻高、噪聲低

2、、熱穩(wěn)定性好、耗電省等優(yōu)點,目前已被廣泛應用于各種電子電路中。,場效應管按其結構不同分為結型,(JFET),和絕緣柵型,(IGFET),兩種,其中絕緣柵型場效應管由于其制造工藝簡單,便于大規(guī)模集成,因此應用更為廣泛。,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET,),第,4,章 場效應管及其電路,絕緣柵型場效應管,簡稱,MOS,管,由于其內部由金屬,氧化物,半導體三種材料制成,可分為增強型和耗盡型兩大類,每類中又有,N,溝道和,P,溝道之分。,4.1.1 N,溝道增強型場效應管,(NMOS,管,),1,結構,如,圖,4-1,(,a,)所示,在一塊摻雜濃度較低的,P,型硅片上,通過擴散工藝形成兩個高摻

3、雜的 區(qū),通過金屬鋁引出兩個電極分別作為源極,S,和漏極,D,,再在半導體表面覆蓋一層二氧化硅絕緣層,在源漏極之間的絕緣層上制作一鋁電極,作為柵極,G,。,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,(a),結構示意圖,(b),電路符號,圖,4-1 N,溝道增強型,MOS,管,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,2,工作原理,(1),柵源電壓 時的,情況,如圖,4-2,所示,漏源之間為一條由半導體,N-P-N,組成的兩個反向串聯(lián)的,PN,結,因此即使加入漏源電壓 ,因無導電溝道形成,漏極電流 。,圖,4-2,時的情況,4.1,絕緣

4、柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,2,工作原理,如圖,4-3,所示,由,P,型半導體轉化成的,N,型薄層,被稱為反型層。反型層使漏源之間形成一條由半導體,N-N-N,組成的導電溝道。若此時加入漏源電壓 ,就會有漏極電流 產生。,(,2),柵源電壓 ,漏源電壓 時的情況,柵源電壓,漏源電壓 時的情況,圖,4-3,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET,),第,4,章 場效應管及其電路,3,特性曲線,(1),轉移特性曲線,轉移特性曲線是指,增強型,NMOS,管在漏源電壓,一定時,輸出電流 與輸入電壓 的關系曲線,,即,轉移特性曲線的表達式為,是 時的 值,為開啟電壓,。,

5、圖,4-4,轉移,特性曲線,(,4-1,),4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,(2),輸出特性曲線,輸出特性是指增強型,NMOS,管在柵源電壓 一定時,輸出電流 與漏源電壓 的關系曲線,如圖,4-5,所示,其函數(shù)關系式為,圖,4-5,輸出特性曲線,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.1.2 P,溝道增強型場效應管,(PMOS,管,),P,溝道增強型,MOS,管和,N,溝道增強型,MOS,管的主要區(qū)別在于作為襯底的半導體材料的類型不同,,P,溝道增強型,MOS,管以,N,型硅作為襯底,另外,漏極和源極是從 引出,反型層

6、為,P,型,對應的導電溝道也為,P,型結構,其符號如圖,4-6,所示。,實際應用中,常常將,P,溝道增強型,MOS,管和,N,溝道增強型,MOS,管結合起來使用,稱為,CMOS,,也可稱為互補,MOS,。,圖,4-6 P,溝道增強型,MOS,管電路符號,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.1.3 N,溝道耗盡型場效應管,N,溝道耗盡型,MOS,管在制造時,在二氧化硅絕緣層中預先摻入了大量的正離子。因而使,P,襯底表面也可感應出較多的自由電子,形成反型層,建立起導電溝道,其結構如圖,4-7,(,a,)所示。,將 時有導電溝道存在的場效應管通稱為耗盡型場效應

7、管,符號中導電溝道用實線表示。,4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,(a),結構示意圖,(b),電路符號,N,溝道耗盡型,MOS,管其漏極電流 和柵源電壓 之間的關系表達式為,圖,4-7 N,溝道耗盡型,MOS,管,(4-2),4.1,絕緣柵場效應管,(MOSFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.1.4 P,溝道耗盡型場效應管,P,溝道耗盡型,MOS,管除了漏極、源極和襯底的半導體材料類型與,N,溝道耗盡型,MOS,管的對偶外,還有一個明顯的區(qū)別就是在二氧化硅絕緣層中摻入的是負離子,其符號如圖,4-8,所示。,圖,4-8 P,溝道耗盡型,MOS,管電路

8、符號,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.2.1,結型場效應管的結構,結型場效應管其內部結構如圖,4-9,所示,與絕緣柵型場效應管不同的是漏極,D,和源極,S,通??梢詫φ{使用。結型場效應管也可分為,N,溝道和,P,溝道兩種。,圖,4-9,結型場效應管,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.2.2,結型場效應管的工作原理,圖,4-10,時,對導電溝道的影響,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,如圖,4-10(a),所示,場效應管兩側的,PN,結均處于零偏置,因此耗盡層很薄,中間的導電溝道最寬,溝道等

9、效電阻最小。當 時,在 作用下,場效應管兩側的耗盡層加寬,相應的中間導電溝道變窄,溝道等效電阻增大,如圖,4-10(b),所示。當 的反偏值增大到某一值時,場效應管兩側的耗盡層相接,導電溝道消失,這種現(xiàn)象稱為夾斷,如圖,4-10(c),所示,發(fā)生夾斷時的柵源電壓即為夾斷電壓 。此時,溝道等效電阻趨于無窮大,即使加入 ,漏極電流 依然為零。,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.2.3,特性曲線,1,輸出特性曲線,圖,4-11 N,溝道,JFET,特性曲線,圖,4-11(a),就是,N,溝道結型場效應管的輸出特性曲線,由圖可見,其工作狀態(tài)分為四個區(qū)域。,4.2,結

10、型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,(1),可變電阻區(qū),較小,場效應管尚未出現(xiàn)預夾斷的區(qū)域。該工作區(qū)的特點是:與 近似成線性關系,改變 曲線斜率就發(fā)生變化。因此,工作在該區(qū)的場效應管可以看作是一個受柵源電壓 控制的可變電阻,即壓控電阻。,(2),恒流區(qū),較大超過 ,輸出特性曲線趨于水平的區(qū)域。在這一區(qū)域內,與 無關,只受 控制,是一個受電壓控制的電流源。場效應管作為放大器件應用時,均工作在這一區(qū)域,所以又稱為放大區(qū)。,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,(,3),擊穿區(qū),值很大,超過漏源擊穿電壓 ,漏極電流 迅速上升,對應輸出特性曲線上翹的部分

11、。擊穿后場效應管不能正常工作,甚至很快燒毀,因此,不允許場效應管工作在此區(qū)域。,(4),截止區(qū),輸出特性曲線靠近橫軸,漏極電流 的區(qū)域。此時,導電溝道被完全夾斷,故也被稱為夾斷區(qū)。,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,2,轉移特性曲線,在,N,溝道,JFET,轉移特性曲線上,處的,而 處的 。在恒流區(qū),與 之間的關系可近似表示為,條件為:,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,4.2.4,場效應,管的主要參數(shù)及使用注意事項,1,場效應管的主要參數(shù),(,1),夾斷電壓,為耗盡型管子,(,含結型,),的參數(shù),是指,u,DS,為某一定值而,i

12、,D,減小到某一微小值時的,u,GS,值。在轉移特性曲線上,處的 值即為 。,(,2),飽和漏極電流,為耗盡型管子的參數(shù),是在 時,場效應管處于預夾斷時的漏極電流。在轉移特性曲線上,處的 值即為 。,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,(,3),開啟電壓,為增強型,MOS,管的特有參數(shù),是指 為某一定值,使漏極電流 為某一微小值,(,接近于,0),時所需的最小 值。,(,4),低頻跨導,在 為某一常數(shù)時,的微變量與相應 的微變量之比值,即,反映了柵源電壓 對漏極電流 的控制能力,是表征,FET,放大能力的一個重要參數(shù)。,(4-3),4.2,結型場效應管,(JFET

13、),第,4,章 場效應管及其電路,2,使用注意事項,場效應管的漏極和源極通常情況下可以互換使用,但對于出廠時已將源極和襯底連接在一起的場效應管,使用時應注意漏極和源極不能對調。,(2),使用時各場效應管外加電壓的極性應按規(guī)定接入,特別是結型場效應管應注意柵源間加反偏電壓,以保證較高的輸入電阻。,4.2,結型場效應管,(JFET),第,4,章 場效應管及其電路,(3),MOS,管應注意防止柵極懸空,以免絕緣層因電荷積累過多無法泄放,導致柵源電壓升高而擊穿二氧化硅絕緣層,所以貯存時應將三個電極短路,焊接時應用導線將各電極連在一起,并且電烙鐵必須良好接地。,(4),MOS,管中若源極與襯底分開,應保

14、證襯源間,PN,結反偏。通常,P,襯底接低電位,,N,襯底接高電位。,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,4.3.1,共源放大電路,1,自偏壓電路,圖,4-12,自偏壓電路,電路如圖,4-12,所,示,場效應管的直流偏壓是靠,源極電阻,R,s,上,的直流壓降建立的,即,放大電路的柵偏壓是依靠,FET,自身電流產生的,故稱為自偏壓電路。只適合由耗盡型,FET(,含,JFET),構成的放大電路。,(4-4),4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,2.,分壓式自偏壓電路,圖,4-13,分壓式自偏壓電路,電路的直流偏壓是靠分壓電阻,R,g1,、,R,g2,和源極電

15、阻,R,s,共同建立的,其值為,(4-5),4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,(1),靜態(tài)分析,增強型,耗盡型,求得,I,D,和,U,GS,后,,再求,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,(2),動態(tài)分析,FET,的簡化,H,參數(shù)等效電路,圖,4-14 FET,簡化,H,參數(shù)等效電路,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,圖,4-15 FET,簡化,H,參數(shù)等效電路,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,電壓放大倍數(shù),負號說明共源放大電路的輸出電壓與輸入電壓反相。,輸入電阻,根據圖,4-15,所示的,H,參數(shù)等效電路

16、,進行動態(tài)分析,(4-6,),(4-7),輸出電阻,采用“分析法”,可求得輸出電阻,(4-8),4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,4.3.2,共漏放大電路,圖,4-16,是由增強型,NMOS,管構成的共漏放大電路,由其交流通路可知,漏極為輸入、輸出回路的公共端。由于信號從源極輸出,故又稱源極輸出器。,圖,4-16,共漏放大電路,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,1.,靜態(tài)分析,直流電路為分壓式自偏壓電路,其靜態(tài)分析 與之相同。,2.,動態(tài)分析,共漏放大,電路動態(tài)分析類似于第,3,章中共,集放大電路,略。,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,圖,4-17,共漏放大,電路簡化,H,參數(shù),等效電路,其,簡化,H,參數(shù)等效電路如圖,4-17,所示,源極輸出器電壓放大倍數(shù)接近于,1,、輸入電阻高和輸出電阻低的特點,只不過源極輸出器的輸入電阻要比射極輸出器大得多,通??蛇_幾十兆歐,。,4.3,場效應管放大電路,第,4,章 場效應管及其電路,4.3.3,復合互補源極跟隨器,場效應管源極跟隨器的輸入電阻可以做得很高,而輸出電阻不是很低,且

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔

相關搜索

關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網版權所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內容侵犯了您的版權或隱私,請立即通知裝配圖網,我們立即給予刪除!