1、會(huì)計(jì)學(xué)1第三章模擬第三章模擬(mn)集成電路集成電路第一頁(yè)，共52頁(yè)。1.1.根據(jù)根據(jù)(gnj)(gnj)載流子來(lái)劃分：載流子來(lái)劃分：N N溝道器件：電子作為載流子的。溝道器件：電子作為載流子的。P P溝道器件：空穴作為載流子的。溝道器件：空穴作為載流子的。2.2.根據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)來(lái)劃分：來(lái)劃分： 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFETJFET： 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管IGFETIGFET：第1頁(yè)/共51頁(yè)第二頁(yè)，共52頁(yè)。 ( (一一) ) 增強(qiáng)型增強(qiáng)型MOSFETMOSFET結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)N溝道溝道(u do)增強(qiáng)型增強(qiáng)型MOSFET 的結(jié)構(gòu)如

2、圖：的結(jié)構(gòu)如圖：D為漏極，相當(dāng)為漏極，相當(dāng)C； G為柵極，相當(dāng)為柵極，相當(dāng)B； S為源極，相當(dāng)為源極，相當(dāng)E。 一、 N溝道(u do)增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET分為：分為： 增強(qiáng)型增強(qiáng)型 N溝道、溝道、P溝道溝道 耗盡型耗盡型 N溝道、溝道、P溝道溝道N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型 MOSFET結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖柵壓為零時(shí)柵壓為零時(shí)有溝道有溝道柵壓為零時(shí)柵壓為零時(shí)無(wú)溝道無(wú)溝道P型硅作襯型硅作襯底濃度較低底濃度較低引出電極引出電極B在在P P型襯底上生成型襯底上生成S Si iO O2 2薄膜絕緣層薄膜絕緣層引出電極引出電極G極極用光刻工藝擴(kuò)散兩用光刻

3、工藝擴(kuò)散兩個(gè)高摻雜的個(gè)高摻雜的N N型區(qū)，型區(qū)，從從N N型區(qū)引出電極：型區(qū)引出電極：S極和極和D極極第2頁(yè)/共51頁(yè)第三頁(yè)，共52頁(yè)。1柵源電壓柵源電壓UGS的控制的控制(kngzh)作用作用漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的漏源之間相當(dāng)兩個(gè)背靠背的 二極管，二極管，在在D、S之間加上電壓不會(huì)在之間加上電壓不會(huì)在D、S間形成間形成(xngchng)電流。即電流。即:ID=0（二）（二） 工作原理工作原理(1).當(dāng)當(dāng)UGS=0V時(shí)時(shí):(2).0UGSUT時(shí)時(shí):第3頁(yè)/共51頁(yè)第四頁(yè)，共52頁(yè)。(3).當(dāng)當(dāng)UGS=UT:( UT 稱為開(kāi)啟稱為開(kāi)啟(kiq)電壓電壓)1.在在UGS=0V時(shí)時(shí)ID=0;2.只

4、有只有(zhyu)當(dāng)當(dāng)UGSUT后才會(huì)出現(xiàn)漏極電流，這種后才會(huì)出現(xiàn)漏極電流，這種MOS管稱為增強(qiáng)型管稱為增強(qiáng)型MOS管。管。出現(xiàn)反型層出現(xiàn)反型層,與與N形成一體形成一體,形成導(dǎo)電形成導(dǎo)電(dodin)溝道溝道;當(dāng)當(dāng)UDS0時(shí)時(shí):D 溝道溝道 S之間形成漏極電流。之間形成漏極電流。(4).當(dāng)當(dāng)UGS UT:( UT 稱為開(kāi)啟電壓稱為開(kāi)啟電壓)隨著隨著UGS的繼續(xù)增加，溝道加的繼續(xù)增加，溝道加厚厚，溝道電阻，溝道電阻 ，ID將不斷將不斷 （續(xù)）工作原理（續(xù)）工作原理結(jié)結(jié) 論論第4頁(yè)/共51頁(yè)第五頁(yè)，共52頁(yè)。(1).轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率gm的大小的大小(dxio)反映了柵源電壓對(duì)反

5、映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。漏極電流的控制作用。 (2).gm 的量綱為的量綱為mA/V，所以，所以gm也稱為跨導(dǎo)。跨導(dǎo)的定義式也稱為跨導(dǎo)。跨導(dǎo)的定義式如下：如下：圖圖03.14 轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性(txng)曲線曲線gm=ID/UGS UDS=const (單單位位(dnwi)mA/V)（三）（三）特性曲線特性曲線UGS對(duì)對(duì)ID的控制關(guān)系可用如下曲線描述，稱為的控制關(guān)系可用如下曲線描述，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線ID=f(UGS) UDS=const1.轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移特性曲線特性曲線如圖：如圖：第5頁(yè)/共51頁(yè)第六頁(yè)，共52頁(yè)。(1).UGS0隨隨UGS溝道溝道(u do)加厚加厚溝道溝道(

6、u do)電阻電阻 ID UDS正向減小，曲線右移，但正向減小，曲線右移，但UDS不同的曲線差別很小不同的曲線差別很小在恒流區(qū)在恒流區(qū)轉(zhuǎn)移特性曲線中轉(zhuǎn)移特性曲線中ID 與與UDS的關(guān)系為：的關(guān)系為：ID =K(UGS -UT)2 ; 式中式中K為導(dǎo)電因子為導(dǎo)電因子ID =(UGS -UT)2 n COXW/2L短溝道時(shí)：短溝道時(shí)：ID =K(UGS -UT)2(1+ UDS)第6頁(yè)/共51頁(yè)第七頁(yè)，共52頁(yè)。圖圖03.15(a) 漏源電壓漏源電壓(diny)UDS對(duì)溝道的影響對(duì)溝道的影響(動(dòng)畫(huà)2-5)2 2輸出特性曲線輸出特性曲線(qxin)(qxin) 此時(shí)有如下關(guān)系此時(shí)有如下關(guān)系: （1）

7、可變電阻區(qū)可變電阻區(qū)UGSUT:反映了漏源電壓反映了漏源電壓UDS對(duì)漏極電流對(duì)漏極電流ID的控制作用：的控制作用：ID=f(UDS) UGS=constID =K(UGS -UT)2UDS 由上式可知由上式可知: UGS一定恒流區(qū)內(nèi)：一定恒流區(qū)內(nèi)：Ron = dUDS / dID|dUGS =0 Ron = L / n COXW (UGS -UT)1 . UGS恒定時(shí)近似為常數(shù)。恒定時(shí)近似為常數(shù)。2 . Ron隨隨UGS而變化，故稱而變化，故稱可變電阻區(qū)。可變電阻區(qū)。第7頁(yè)/共51頁(yè)第八頁(yè)，共52頁(yè)。圖圖03.16 漏極輸出特性曲漏極輸出特性曲線線(qxin)第8頁(yè)/共51頁(yè)第九頁(yè)，共52頁(yè)。

8、 當(dāng)當(dāng)UDS = UGS -UT時(shí)時(shí): (由于的存在，導(dǎo)電溝道不均勻由于的存在，導(dǎo)電溝道不均勻)此時(shí)漏極端的導(dǎo)電溝道將開(kāi)始此時(shí)漏極端的導(dǎo)電溝道將開(kāi)始(kish)消失（稱預(yù)夾斷）消失（稱預(yù)夾斷）(2) 恒流區(qū)：恒流區(qū)：UDS = 0或較小時(shí)或較小時(shí)(xiosh):(即即UGDUT)當(dāng)當(dāng)UGSUGS一定時(shí)：一定時(shí)：IDID隨隨UDSUDS基本基本(jbn)(jbn)不變，不變， ID ID恒定稱恒恒定稱恒流區(qū)。流區(qū)。 當(dāng)當(dāng)UDS UGS -UT時(shí)時(shí): 隨隨UDS 夾斷點(diǎn)向移動(dòng)，耗盡層的電阻很高（高于溝道電夾斷點(diǎn)向移動(dòng)，耗盡層的電阻很高（高于溝道電阻）所以新增阻）所以新增UDS幾乎全部降在耗盡層兩端

9、，幾乎全部降在耗盡層兩端，ID不隨不隨UDS而變而變。(3) 擊穿區(qū)：擊穿區(qū)：當(dāng)當(dāng)UDS 增加到某一臨界值時(shí)，增加到某一臨界值時(shí)， ID （急劇）即（急劇）即D與襯底之間擊穿。與襯底之間擊穿。第9頁(yè)/共51頁(yè)第十頁(yè)，共52頁(yè)。漏源電壓漏源電壓(diny)UDS對(duì)溝對(duì)溝道的影響道的影響圖圖03.16 漏極輸出特性曲線漏極輸出特性曲線(qxin)當(dāng)當(dāng)UGSUGSUTUT，且固定為某一值時(shí)，且固定為某一值時(shí): : UDS UDS對(duì)對(duì)IDID的影響的影響(yngxing)(yngxing)的關(guān)系曲線稱為漏極輸出特性曲線。的關(guān)系曲線稱為漏極輸出特性曲線。第10頁(yè)/共51頁(yè)第十一頁(yè)，共52頁(yè)。 N溝道耗盡

10、(ho jn)型MOSFET的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示，( (二二)N)N溝道溝道(u do)(u do)耗盡型耗盡型MOSFETMOSFET當(dāng)當(dāng)U UGSGS=0=0時(shí)；時(shí)； 正離子已感應(yīng)出反型層，在漏正離子已感應(yīng)出反型層，在漏 源之間形成了溝道。只要有漏源之間形成了溝道。只要有漏 源電壓，就有漏極電流存在源電壓，就有漏極電流存在。(a) 結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖在柵極下方的在柵極下方的SiO2SiO2絕緣層中摻入了大絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。量的金屬正離子。當(dāng)當(dāng)U UGSGS0 0時(shí)；時(shí)； 將使將使I ID D進(jìn)一步增加。進(jìn)一步增加。第11頁(yè)/共51頁(yè)第十二頁(yè)，共52頁(yè)。圖圖03.17 N溝道

11、耗盡型溝道耗盡型MOSFET的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)移(zhuny)特性曲線特性曲線N N溝道耗盡型溝道耗盡型MOSFETMOSFET的轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移(zhuny)(zhuny)特特性曲線性曲線: :如圖所示如圖所示第12頁(yè)/共51頁(yè)第十三頁(yè)，共52頁(yè)。N N溝道溝道(u do)(u do)耗盡型耗盡型MOSFETMOSFET的輸出的輸出特性曲線特性曲線: :圖圖03.18N溝道溝道(u do)耗盡型的輸出特性曲線耗盡型的輸出特性曲線第13頁(yè)/共51頁(yè)第十四頁(yè)，共52頁(yè)。( (三三)P)P溝道溝道(u do)(u do)耗盡耗盡型型MOSFETMOSFET第14頁(yè)/共51頁(yè)第十五頁(yè)，共52頁(yè)。2.

12、2. 伏安特性伏安特性(txng)(txng)曲線曲線第15頁(yè)/共51頁(yè)第十六頁(yè)，共52頁(yè)。 圖圖03.18 各類絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)三極管的特性各類絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)三極管的特性(txng)曲線曲線絕絕緣緣(juyun)柵柵場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管N溝溝道道增增強(qiáng)強(qiáng)型型P溝溝道道增增強(qiáng)強(qiáng)型型第16頁(yè)/共51頁(yè)第十七頁(yè)，共52頁(yè)。絕絕緣緣(juyun)柵柵場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管 N溝溝道道耗耗盡盡型型P 溝溝道道耗耗盡盡型型第17頁(yè)/共51頁(yè)第十八頁(yè)，共52頁(yè)。結(jié)結(jié)型型場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管 N溝溝道道耗耗盡盡型型P溝溝道道耗耗盡盡型型第18頁(yè)/共51頁(yè)第十九頁(yè)，共52頁(yè)。圖圖03.19 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管的結(jié)構(gòu)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管

13、的結(jié)構(gòu)(jigu)一一. .結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管的結(jié)構(gòu)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管的結(jié)構(gòu)(jigu):(jigu):柵極柵極漏極漏極源極源極第19頁(yè)/共51頁(yè)第二十頁(yè)，共52頁(yè)。第20頁(yè)/共51頁(yè)第二十一頁(yè)，共52頁(yè)。1. 當(dāng)當(dāng)UGS=0時(shí)時(shí): 耗盡層、溝道耗盡層、溝道(u do)寬，溝道寬，溝道(u do)電阻小，電阻小，N區(qū)電子隨區(qū)電子隨UDS ，產(chǎn)生，產(chǎn)生 ID并并。 2.當(dāng)當(dāng)UGS0時(shí)（即負(fù)壓）時(shí)時(shí)（即負(fù)壓）時(shí): PN結(jié)反偏，形成耗盡層，漏源間的溝道將變窄，結(jié)反偏，形成耗盡層，漏源間的溝道將變窄，ID將減小。將減小。 3.當(dāng)當(dāng)UGS繼續(xù)減小（即負(fù)壓繼續(xù)減小（即負(fù)壓 ）：）： 溝道繼續(xù)變窄，并在極附近耗

14、盡層相遇，稱預(yù)夾斷，溝道繼續(xù)變窄，并在極附近耗盡層相遇，稱預(yù)夾斷，ID繼續(xù)減小直至為繼續(xù)減小直至為0。第21頁(yè)/共51頁(yè)第二十二頁(yè)，共52頁(yè)。圖圖02.21 漏源電壓對(duì)溝道的控制漏源電壓對(duì)溝道的控制(kngzh)作用作用第22頁(yè)/共51頁(yè)第二十三頁(yè)，共52頁(yè)。 當(dāng)當(dāng)UGSUGS(off)； 若漏源電壓若漏源電壓UDS從零開(kāi)始增加，則從零開(kāi)始增加，則UGD=UGS-UDS將隨將隨 之減小。使靠近漏極處的耗盡層加寬，溝道之減小。使靠近漏極處的耗盡層加寬，溝道(u do)變窄，從變窄，從 左至右呈楔形分布，所示。左至右呈楔形分布，所示。第23頁(yè)/共51頁(yè)第二十四頁(yè)，共52頁(yè)。JFET的特性的特性(t

15、xng)曲線有兩條：曲線有兩條：轉(zhuǎn)移特性曲線：轉(zhuǎn)移特性曲線：輸出特性：輸出特性：第24頁(yè)/共51頁(yè)第二十五頁(yè)，共52頁(yè)。第三節(jié)第三節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)和微變等效電路場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)和微變等效電路 一一 場(chǎng)效應(yīng)管的直流參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的直流參數(shù)(cnsh)(cnsh) 二二 場(chǎng)效應(yīng)管的微變參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的微變參數(shù)(cnsh)(cnsh) 三三 場(chǎng)效應(yīng)管的型號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管的型號(hào) 四四 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路第25頁(yè)/共51頁(yè)第二十六頁(yè)，共52頁(yè)。夾斷電壓是耗盡型夾斷電壓是耗盡型FET的參數(shù)，當(dāng)漏極電流的參數(shù)，當(dāng)漏極電流(dinli)為零時(shí)為零時(shí), UGS=U P耗盡耗盡(ho jn

16、)型場(chǎng)效應(yīng)三極管當(dāng)型場(chǎng)效應(yīng)三極管當(dāng)UGS=0時(shí)所對(duì)應(yīng)的漏極電流。時(shí)所對(duì)應(yīng)的漏極電流。一一 場(chǎng)效應(yīng)三極管的直流參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)三極管的直流參數(shù)開(kāi)啟電壓開(kāi)啟電壓 UT夾斷電壓夾斷電壓UP飽和漏極電流飽和漏極電流IDSS 場(chǎng)效應(yīng)管柵源輸入電阻場(chǎng)效應(yīng)管柵源輸入電阻RGS： 柵源間加固定電壓柵源間加固定電壓UGS柵極電流柵極電流IGS之比，輸入電阻的典型值之比，輸入電阻的典型值:結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，反偏時(shí)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，反偏時(shí)RGS約大于約大于107，絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管RGS約是約是1091015。漏漏源、柵源擊穿電壓源、柵源擊穿電壓BUDS 、 B UGS第26頁(yè)/共51頁(yè)第二十七頁(yè)，共52頁(yè)。低頻跨導(dǎo)低

17、頻跨導(dǎo)gm 低頻跨導(dǎo)反映了柵壓對(duì)漏極電流低頻跨導(dǎo)反映了柵壓對(duì)漏極電流(dinli)的控制作用，的控制作用，gm可可以在轉(zhuǎn)以在轉(zhuǎn) 移移 特性曲線上求取，單位是特性曲線上求取，單位是mA/V或或mS(毫西門(mén)子毫西門(mén)子)。二二 場(chǎng)效應(yīng)管的微變參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管的微變參數(shù)(cnsh)(cnsh)0, 0UUUIgBSDSGSDmdddd)/(33.15.12vmAUIgGSDm(1).圖解法求解：在曲線圖解法求解：在曲線(qxin)上作切線，其斜率為上作切線，其斜率為gm第27頁(yè)/共51頁(yè)第二十八頁(yè)，共52頁(yè)。(2).解析解析(ji x)法求法求解：解：增強(qiáng)型增強(qiáng)型MOSFET: gm =1/ Ron耗盡耗

18、盡(ho jn)型型MOSFET: gm =-(1- UGS / Up )2 IDSS/ Up襯底跨導(dǎo)襯底跨導(dǎo)gmb 0, 0UUUIgGSDSBSDmbddddgUCQgmBSFoxdmb)2(2漏極電阻漏極電阻(dinz)rdS ：可在輸出特性曲：可在輸出特性曲線上求解線上求解0, 0UUIUrBSGSDDSdsdddd第28頁(yè)/共51頁(yè)第二十九頁(yè)，共52頁(yè)。導(dǎo)通電阻導(dǎo)通電阻(dinz)Ron：極間電容極間電容:包括包括(boku)CgS 、 Cgd、 Cgb 、 Csd 、 Csb 、 Cdb。0, 0UUIURGSDSDDSondd在恒流區(qū)：在恒流區(qū)：下表列出了下表列出了MOS管參數(shù)管

19、參數(shù)(cnsh)第29頁(yè)/共51頁(yè)第三十頁(yè)，共52頁(yè)。表表3-2 3-2 常用常用(chn yn)(chn yn)場(chǎng)效應(yīng)三極管場(chǎng)效應(yīng)三極管的參數(shù)的參數(shù) 參 數(shù)型 號(hào)PDM mW IDSS mA VRDS VVRGS V VP V gmmA/ V fM MHz3DJ2D 100 20 20 -4 2 3003DJ7E 100 20 20 -4 3 903DJ15H 100 6 11 20 20 -5.5 83DO2E 1000.35 1.2 12 25 1000CS11C 1000.3 1 -25 -4 2 第30頁(yè)/共51頁(yè)第三十一頁(yè)，共52頁(yè)。 三三 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效

20、電路1.1.低頻低頻(dpn)(dpn)等等效電路：效電路：Ugs+-gm Ugs1/gds +-Ugs+IdFET低頻低頻(dpn)微變等效電路（微變等效電路（ dUBS=0）第31頁(yè)/共51頁(yè)第三十二頁(yè)，共52頁(yè)。2.2.高頻高頻(o pn)(o pn)等等效電路：效電路：FET高頻高頻(o pn)微變等效電路微變等效電路（ dUBS=0）UgsGSgm Ugs1/gds DSUgsIdCdsCgs第32頁(yè)/共51頁(yè)第三十三頁(yè)，共52頁(yè)。雙雙極極型型三三極極管管場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)NPN 型型PNP 型型C 與與 E 一一般般不不可可倒倒置置使使用用結(jié)結(jié)型型耗耗盡盡型型 N 溝溝道道

21、P 溝溝道道絕絕緣緣柵柵增增強(qiáng)強(qiáng)型型 N 溝溝道道 P 溝溝道道絕絕緣緣柵柵耗耗盡盡型型 N 溝溝道道 P 溝溝道道D 與與 S 有有的的型型號(hào)號(hào)可可倒倒置置使使用用載載流流子子多多子子擴(kuò)擴(kuò)散散少少子子漂漂移移多多子子漂漂移移輸輸入入量量電電流流輸輸入入電電壓壓輸輸入入控控制制電電流流控控制制電電流流源源 CCCS() 電電壓壓控控制制電電流流源源 VCCS(gm)雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較(bjio)(bjio)第33頁(yè)/共51頁(yè)第三十四頁(yè)，共52頁(yè)。雙雙極極型型三三極極管管場(chǎng)場(chǎng)效效應(yīng)應(yīng)管管噪噪聲聲較較大大較較小小溫溫度度特特性性受受溫溫度度影影響響較較大大較較

22、小小，有有零零溫溫度度系系數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)輸輸入入電電阻阻幾幾十十歐歐姆姆幾幾千千歐歐姆姆 幾幾兆兆歐歐姆姆以以上上靜靜電電影影響響不不受受靜靜電電影影響響易易受受靜靜電電影影響響集集成成工工藝藝不不易易大大規(guī)規(guī)模模集集成成適適宜宜大大、超超大大規(guī)規(guī)模模集集成成雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較雙極型和場(chǎng)效應(yīng)型三極管的比較(bjio)(bjio)(續(xù)續(xù)) )第34頁(yè)/共51頁(yè)第三十五頁(yè)，共52頁(yè)。第四節(jié)第四節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)管的基本放大場(chǎng)效應(yīng)管的基本放大(fngd)(fngd)電路電路一一 場(chǎng)效應(yīng)管的偏置電路場(chǎng)效應(yīng)管的偏置電路二二 外加偏置電路外加偏置電路三三 三種基本放大三種基本放大(fngd)(fngd)電路電

23、路四四 三種接法基本放大三種接法基本放大(fngd)(fngd)電路的電路的比較比較第35頁(yè)/共51頁(yè)第三十六頁(yè)，共52頁(yè)。一一 場(chǎng)效應(yīng)管的偏置場(chǎng)效應(yīng)管的偏置(pin (pin zh)zh)電路電路（一）自給（一）自給(zj)偏置電路：偏置電路：(1). UGS = 0時(shí)：時(shí)： IS = IDRS兩端電壓為：兩端電壓為：US = IS RS(2). 由于由于(yuy) IG=0; UG =0: UGS = -IS RS = -ID RS 由此構(gòu)成支流偏壓，所以稱為自給偏壓式。由此構(gòu)成支流偏壓，所以稱為自給偏壓式。1.基本型自給偏置電路基本型自給偏置電路：基本型基本型自給偏置電路自給偏置電路第3

24、6頁(yè)/共51頁(yè)第三十七頁(yè)，共52頁(yè)。2.2.改進(jìn)型自給偏置改進(jìn)型自給偏置(pin (pin zh)zh)電路：電路：(1). 由由R1 = R2分壓，給分壓，給RG一個(gè)固定偏壓一個(gè)固定偏壓(pin y)。RG很大以減小對(duì)輸入電阻的影響。很大以減小對(duì)輸入電阻的影響。(2).對(duì)于對(duì)于(duy)耗盡型耗盡型FET： UGS = EDR2 /(R1 + R2) -ID RS 此時(shí)：此時(shí)： RS大大Q點(diǎn)不會(huì)低。點(diǎn)不會(huì)低。改進(jìn)型自給偏置電路改進(jìn)型自給偏置電路ID= IDSS1(UGS /Up)2第37頁(yè)/共51頁(yè)第三十八頁(yè)，共52頁(yè)。（二）外加偏置（二）外加偏置(pin zh)電路：電路：外加外加(wij

25、i)偏置電路偏置電路對(duì)于對(duì)于(duy)增強(qiáng)型增強(qiáng)型MOSFET: UGS = 0時(shí)：時(shí)： ID =0(1). 此時(shí)靠外加偏壓：此時(shí)靠外加偏壓：UGS = EDRL /(R1 + R2)(2). 改進(jìn)型外加偏壓：改進(jìn)型外加偏壓：UGS = EDRL /(R1 + R2) -ID RS對(duì)于對(duì)于JFET,須保證須保證|US | |US|時(shí)，放大器具有正確的偏壓。時(shí)，放大器具有正確的偏壓。耗盡型以自給偏壓為主耗盡型以自給偏壓為主第38頁(yè)/共51頁(yè)第三十九頁(yè)，共52頁(yè)。二二 三種基本放大三種基本放大(fngd)電路電路結(jié)型共源放大器電路結(jié)型共源放大器電路(dinl)電壓電壓(diny)增益為增益為:1.

26、未接未接CS時(shí)時(shí):等效電路如圖等效電路如圖:一般一般 rds RD RL RS;rds可忽略可忽略.;1smDmsgsmgsDgsmioURgRgRUgURUgUUA（一）（一） 共源組態(tài)基本放大器共源組態(tài)基本放大器第39頁(yè)/共51頁(yè)第四十頁(yè)，共52頁(yè)。放大器的輸入電阻為放大器的輸入電阻為:放大器的輸出電阻為放大器的輸出電阻為:ri=RG+(R1/ R2) RGro RD2 . 接入接入CS時(shí)時(shí):Ugs-gm Ugsrds +-Uo+GUiRDRLR1RGR2SDri ro AU - gm RDri=RG+(R1/ R2) RGro =RD / rds RD第40頁(yè)/共51頁(yè)第四十一頁(yè)，共52

27、頁(yè)。結(jié)型共漏放大器電路結(jié)型共漏放大器電路(dinl)電壓電壓(diny)增增益為益為:其等效電路如圖其等效電路如圖:1sgsmgssgsmioURUgURUgUUA（二）（二） 共漏組態(tài)共漏組態(tài)(z ti)(z ti)基基本放大器本放大器共漏放大器電路如圖共漏放大器電路如圖:ri= RG輸入電阻為輸入電阻為:式中式中:Rs=rds/Rs / RL Rs / RL 1第41頁(yè)/共51頁(yè)第四十二頁(yè)，共52頁(yè)。求輸入電阻求輸入電阻:1.畫(huà)等效電路：令畫(huà)等效電路：令Ui=0、 RL開(kāi)路開(kāi)路(kil)；在輸出端加測(cè)試電壓；在輸出端加測(cè)試電壓Uot2.求輸入電阻求輸入電阻:Ugs= - Uot ;Iot=

28、 Uot (1/ Rs + gm)根據(jù)根據(jù)(gnj)輸出電阻的定義：輸出電阻的定義：ro = Uot / Iot = Rs / （1/ gm ）第42頁(yè)/共51頁(yè)第四十三頁(yè)，共52頁(yè)。（三）（三） 共柵組態(tài)共柵組態(tài)(z ti)(z ti)基本放大基本放大器器其等效電路如圖其等效電路如圖:共柵放大器電路共柵放大器電路(dinl)如如圖圖:-+-Uo+GUiRDRLRsSDED3-24. 共柵放大器典型共柵放大器典型(dinxng)電路電路電壓增益為電壓增益為:dsDDdsmiDdioUrRRrgURIUUA1)1(式中式中:RD=RD / RL3-22.共柵放大器共柵放大器等效等效電路電路(電流

29、源電流源)3-22.共柵放大器共柵放大器等效等效電路電路(電壓源電壓源):DmUDdsRgARr則時(shí)當(dāng)?shù)?3頁(yè)/共51頁(yè)第四十四頁(yè)，共52頁(yè)。ri= Rs / ri輸入電阻為輸入電阻為:- gm rds Uirds +-Uo+GUiRDRsSDId +-3-22.共柵放大器等效電路共柵放大器等效電路(電壓電壓(diny)源源)ririri= Ui / Id 1/ gm當(dāng)當(dāng)rds RD , gm rds 1時(shí)：時(shí)：所以所以(suy)：ri Rs / （1/ gm）輸出電阻為輸出電阻為:ro RD / rds RDro第44頁(yè)/共51頁(yè)第四十五頁(yè)，共52頁(yè)。表表3-3 FET 3-3 FET 三種

30、三種(sn zhn)(sn zhn)組組態(tài)性能比較態(tài)性能比較參數(shù)參數(shù)組態(tài)組態(tài)AUSriro共源共源（有（有 Cs）高高(-15)高高(5M )較高較高(9.9k )共漏共漏低低(0.94)高高(5M )低低(0.63k )共柵共柵高高(15)低低(0.67k ) 較高較高(9.9k )第45頁(yè)/共51頁(yè)第四十六頁(yè)，共52頁(yè)。一一 共源組態(tài)基本放大共源組態(tài)基本放大(fngd)(fngd)電路電路場(chǎng)效應(yīng)管共源基本放大電路，可與共射組態(tài)的晶體管放場(chǎng)效應(yīng)管共源基本放大電路，可與共射組態(tài)的晶體管放大電路相對(duì)應(yīng)。大電路相對(duì)應(yīng)。區(qū)別是場(chǎng)效應(yīng)三極管是電壓控制區(qū)別是場(chǎng)效應(yīng)三極管是電壓控制(kngzh)(kngzh)電流源，即電流源，即VCCSVCCS。圖圖 03.28結(jié)型共源組態(tài)接法基本結(jié)型共源組態(tài)接法基本(jbn)放大電路放大電路第46頁(yè)/共51頁(yè)第四十七頁(yè)，共52頁(yè)。(1)(1)直流分析直流分析(fnx)(fnx)共源