课程小论文 ——BJT和FET的区别与联系 西华大学《模拟电子技术》示范课 李逐云 施显燕 汤杨 [36] [32] [30] 一二年十一月制 大家好,这次课我们将进入第7章 反馈放大电路的学习。
概述 BJT和FET都是很重要的三端放大器件,这两种管子具有相似的功能。由于制造工艺有区别故两者工作原理和伏安特性不同,但它们组成的放大电路的分析方法类似。学习时应分别掌握两者的工作原理等。分析放大电路时重点学习BJT的分析方法,FET可类比。
工作原理 一、BJT的工作原理(以NPN型放大状态为例) 1 BJT内部载流子的传输过程 (1)发射区向基区扩散载流子(电子),形成发射极电 流 IE (2)载流子在基区扩散与复合,形成复合电流IBN (3)集电极收集载流子,形成集电极电流IC 2 BJT的电流分配关系 IC=βIB IE=IB+IC=(1+β)IB
工作原理 二、FET的工作原理 以N沟道增强型MOSFET为例 在vGS小于VT时,不能形成导电沟道,管子处于截止状态。在vGS大于或等于vT时能形成沟道,再在漏极和源极加上正向电压vDS即可形成漏极电流。在vDS较小时,iD随vDS上升迅速增大。由于有电位梯度使得沟道呈楔形,当vDS增大到(vDS=vGS-vT)时,沟道夹断,但由于存在少子漂移可使iD不为0。当vDS继续增大,电压主要分在夹断区,故使iD趋于饱和。
BJT和FET的三种连接组态 共基极CB 共射极 CE 共集极 CC FET的栅极对应BJT的基极、漏极对应集电极、源极对应发射极, 故FET具有共栅极CG,共漏极CD,共源极CS三种组态。
BJT的伏安特性曲线 BJT主要用输入特性和输出特性描述。
FET的伏安特性曲线 FET主要用输出特性和转移特性描述
小信号等效模型 BJT: FET: 5 b e c i r be FET
主要参数 BJT FET 1 电流放大系数 1直流参数 β α(分直流和交流) VT VP IDSS RGS 2 极间反向电流 2 交流参数 1 电流放大系数 1直流参数 β α(分直流和交流) VT VP IDSS RGS 2 极间反向电流 2 交流参数 ICBO ICEO rds gm 3 极限参数 3 极限参数 ICM PCM V(BR)EBO IDM PDM V(BR)DS V(BR)CBO V(BR)CEO V(BR)GS
放大电路的分析 BJT和FET都为具有放大能力的三端器件,两者放大电路的分析有很大的相似性,主要步骤均如下: 1 静态分析 画出直流通路,求出Q值。(BJT:IBQ、ICQ、VCEQ;FET:VGSQ、IDQ、VDSQ) 2 动态分析 估算rbe或gm,画出小信号等效电路,求出增益、输出电阻、输入电阻等)
三种基本放大电路性能比较 BJT FET 电压增益 CE -βRL'/[rbe+(1+β)Re] CS -gmRd CC (1+β)RL'/[rbe+(1+β)RL'] CD gmR/1+gmR CB βRL'/rbe CG gmRd 输入电阻 Rb1//Rb2//[rbe+(1+β)Re] 很高 Rb//[rbe+(1+β)RL'] Re//rbe/(1+β) 1/gm 输出电阻 Rc Rd (rbe+Rs'/1+β)//Re 1/gm//R
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