第14讲 MOS管放大电路.ppt
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1、模 拟 电 子 技 术,Analog Electronic Technology,5 场效应管放大电路,5.1 金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管,5.3 结型场效应管(JFET),*5.4 砷化镓金属-半导体场效应管,5.5 各种放大器件电路性能比较,5.2 MOSFET放大电路,P沟道,耗尽型,P沟道,P沟道,(耗尽型),场效应管的分类:,(电场效应,单极性管,电压控制电流),P沟道,(耗尽型),场效应管的符号,N沟道MOSFET,耗尽型,增强型,P沟道MOSFET,N沟道JFET,P沟道JFET,N沟道增强型MOSFET工作原理,(1)vGS对沟道的控制作用,当vGS0时,无导电沟道
2、, d、s间加电压时,也无电流产生。,当0vGS VT 时,产生电场,但未形成导电沟道(感生沟道),d、s间加电压后,没有电流产生。,当vGS VT 时,在电场作用下产生导电沟道,d、s间加电压后,将有电流产生。(平板电容器),vGS越大,导电沟道越厚,VT 称为开启电压,典型值0.5-1,2. 工作原理,(2)vDS对沟道的控制作用,靠近漏极d处的电位升高,电场强度减小,沟道变薄,当vGS一定(vGS VT )时,,vDS,ID,沟道电位梯度,整个沟道呈楔形分布,当vGS一定(vGS VT )时,,vDS,ID,沟道电位梯度,当vDS增加到使vGD=VT 时,在紧靠漏极处出现预夹断。,2.
3、工作原理,(2)vDS对沟道的控制作用,在预夹断处:vGD=vGS-vDS =VT,预夹断后,vDS,夹断区延长,沟道电阻,ID基本不变,2. 工作原理,(2)vDS对沟道的控制作用,2. 工作原理,(3) vDS和vGS同时作用时,vDS一定,vGS变化时,给定一个vGS ,就有一条不同的 iD vDS 曲线。,3. V-I 特性曲线及大信号特性方程, 截止区当vGSVT时,导电沟道尚未形成,iD0,为截止工作状态。, 可变电阻区 vDS(vGSVT), 饱和区(恒流区又称放大区),vGS VT ,且vDS(vGSVT),3. V-I 特性曲线及大信号特性方程,(1)输出特性及大信号特性方程
4、, 可变电阻区 vDS(vGSVT),由于vDS较小,可近似为,rdso是一个受vGS控制的可变电阻,3. V-I 特性曲线及大信号特性方程,(1)输出特性及大信号特性方程, 可变电阻区,n :反型层中电子迁移率Cox :栅极(与衬底间)氧化层单位面积电容,本征电导因子,其中,Kn为电导常数,单位:mA/V2,3. V-I 特性曲线及大信号特性方程,(1)输出特性及大信号特性方程, 饱和区(恒流区又称放大区),vGS VT ,且vDS(vGSVT),是vGS2VT时的iD,V-I 特性:,3. V-I 特性曲线及大信号特性方程,(2)转移特性,5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET,1. 结构和
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