场效应管放大电路

结型场效应管

• 工作原理：改变$U_{GS}$，从而改变PN结阻挡层的宽度，沟道电阻随之改变，达到控制漏极电流的效果
• N型沟道结型场效应管与P型沟道结型场效应管
• 栅极与源极的反向电压$U_{GS}$
• 夹断电压$U_P$与预夹断
  • $U_{DG} = U_{DS} - U_{GS} = U_P$
• 输出特性曲线（漏极电流和漏、源电压关系）
  • 可变电阻区：固定$U_{GS}$，线性电阻
  • 恒流区
  • 击穿区（雪崩击穿） 击穿电压 $BU_{DS}$，$U_{GS} = 0$时，用$BU_{DSS}$
  • 截止区
• 转移特性曲线（漏极电流和栅、源电压关系）
  • 饱和漏极电流 $I_{DSS}$
  • $I_D = I_{DSS}(1 - \frac{U_{GS}}{U_P})^2$

绝缘栅场效应管

• N沟道增强型MOS场效应管
  • 工作原理：利用$U_{GS}$控制“感应电荷”数量，沟道电阻随之改变，达到控制漏极电流的效果
• N沟道耗尽型MOS场效应管
• 二者区别： 耗尽型：绝缘层中认为掺入正离子，$U_{GS} = 0$时，存在沟道 增强型：只有在$U_{GS} > U_T > 0$时，存在沟道

场效应管主要参数

• 直流参数
  • 饱和漏极电压 $I_{DSS}$
  • 夹断电压 $U_P$
  • 开启电压$U_T$
  • 直流输入电阻 $R_{GS}$
• 交流参数
  • 低频跨导 $g_m = - \frac{2I_{DSS}}{U_P}(1 - \frac{U_{Gs}}{U_P})$ (结型场效应管)
  • 级间电容
• 极限参数
  • 漏极最大允许耗散功率 $P_{Dm}$
  • 漏、源间击穿电压 $BU_{DS}$
  • 栅源间击穿电压 $BU_{GS}$

场效应管的特点

• 电压控制器件
• 输入端几乎无电流，输入电阻较高
• 电流由多数载流子形成，温度稳定性较好
• 一般电压放大系数小于三极管组成的放大电路

场效应管放大电路

• 静态工作点与偏置电路
  • 静态工作点与偏置电路：$I_D,U_{GS}$
  • 自给偏压电路
    • 适用于结型和耗尽型
    • $U_{GS} = -I_DR_S$
  • 分压式偏置电路
    • $U_{GS} = U_G - U_S = \frac{R_1}{R_1+R_2}U_{DD} - I_DR_S$
  • 图解法： $U_{DS} = U_{DD} - I_D(R_D + R_S)$
  • 计算法： $I_D = I_{DSS}(1 - \frac{U_{GS}}{U_P})^2$
• 场效应管的微变等效电路
• 共源极放大电路
• 共漏极放大电路
• 共栅极放大电路