4.深入浅出绝缘栅型场效应管(MOS管)原理及应用——参考《模拟电子技术基础》清华大学华成英主讲

绝缘栅型场效应管的基本原理

在这里插入图片描述
注意几点:
1.增强型MOS管,DS本来没有导电沟道,必须在GS加电压才能产生沟道。
2.相比结型场效应管,多了一个衬底,和源极S相接。
3.相比结型场效应管,多了绝缘层,导致GS,GD不导通。
4.当GS加上足够正电压,把衬底的空穴往外推,并且产生感应电子区域,与空穴带电相反,所以叫反型层,耗尽层也会相应移动。
在这里插入图片描述
#当DS加上正向电压,导电沟道就变形了,很明显GD之间的电压减小了,所以导电沟道又缩小了

#当DS继续增加,导致GD之间电压减小到开启电压时,就出现了预夹断

#DS再增加,则局部夹断,电压增加,但同时电阻变大,所以电流基本不变,进入了一个电流受GS电压控制的一个阶段,叫恒流区

再来看一下耗尽型MOS
在这里插入图片描述
N沟道为例:耗尽型与增强型的特点差异就是:在绝缘层掺杂了正离子,也就是不加任何外界电压的情况下,也感应出电子区域,即一条N型导电沟道。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

怎么区分场效应管的种类?

在这里插入图片描述
箭头是PN结的方向,由衬底指向沟道,说明是N沟道,反之则是P沟道。
增强型是断线,说明加电压才能导通,耗尽型是一条整线,说明本来就已经导通。
绝缘栅型有个衬底,比结型场效应管多一条线,很好判断。

场效应管静态工作点

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
单管放大电路用了两个电源太浪费,所以有种方式叫自给偏压,从直流通路来看,如果管子导通,那一定是从VDD流向地,Rs上端为正电压,即S为正,而G接地,所以GS为负电压,由正电源产生一个负电压,这就叫自给偏压

然后用电流方程求IDQ,输出回路方程求UDSQ

哪种可以用自给偏压呢?
对于N沟道型,GS需要负电压的,有结型场效应管和耗尽型MOS管

在这里插入图片描述
此处的Q点稳定电路与三极管的类似,加了一个Rg3,其作用是在交流通路中,Rg3可以增加输入电阻。但是电阻越大,噪声也越大。

场效应管放大电路动态分析

在这里插入图片描述
GS为什么是一个断路呢?因为GS加反向电压,根本没有电流流过,所以等效为开路。gm的意义很重要是GS电压对漏极电流的影响,反过来也用来表达受控电流源的电流大小。
在这里插入图片描述
从这里可以看到,场效应管的输入电阻为无穷大,这和晶体管相对应,晶体管由基极电流控制集电极电流,所以基极是有电流的,也就有电阻。但是场效应管从原理上就不一样,是通过GS的电压来控制漏极的电流,栅极没有电流,所以输入电阻无穷大,所以一直在强调“跨导”这个概念,由电压控制电流。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
加压求流法求输出电阻↑

复合管

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

发布了9 篇原创文章 · 获赞 10 · 访问量 323

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Hardware_harder/article/details/105360999