4 场效应管放大电路 4.1 结型场效应管 *4.2 砷化镓金属-半导体场效应管 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 4.1 结型场效应管 *4.2 砷化镓金属-半导体场效应管 4.3 金属-氧化物-半导体场效应管 4.4 场效应管放大电路 4.5 各种放大器件电路性能比较

4 场效应管放大电路 分类： N沟道 （耗尽型） JFET 结型 P沟道 FET 场效应管 N沟道 增强型 P沟道 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) N沟道 耗尽型 P沟道

4.1 结型场效应管 4.1.1 JFET的结构和工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数  结构  工作原理  输出特性 4.1 结型场效应管 4.1.1 JFET的结构和工作原理  结构  工作原理 4.1.2 JFET的特性曲线及参数  输出特性  转移特性  主要参数

4.1.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构

4.1.1 JFET的结构和工作原理 1. 结构 漏极，用D或d表示 栅极，用G或g表示 源极，用S或s表示 N型导电沟道 符号 P型区

2. 工作原理 ① VGS对沟道的控制作用 当VGS＜0时 PN结反偏  耗尽层加厚  沟道变窄。 VGS继续减小，沟道继续变窄 （以N沟道JFET为例） ① VGS对沟道的控制作用 当VGS＜0时 PN结反偏  耗尽层加厚  沟道变窄。 VGS继续减小，沟道继续变窄 当沟道夹断时，对应的栅源电压VGS称为夹断电压VP （ 或VGS(off) ）。 对于N沟道的JFET，VP <0。

2. 工作原理 ② VDS对沟道的控制作用 当VGS=0时， VDS  ID  （以N沟道JFET为例） ② VDS对沟道的控制作用 当VGS=0时， VDS  ID  G、D间PN结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。 当VDS增加到使VGD=VP 时，在紧靠漏极处出现预夹断。 此时VDS   夹断区延长  沟道电阻  ID基本不变

2. 工作原理 ③ VGS和VDS同时作用时 当VP <VGS<0 时， 导电沟道更容易夹断， （以N沟道JFET为例） ③ VGS和VDS同时作用时 当VP <VGS<0 时， 导电沟道更容易夹断， 对于同样的VDS ， ID的值比VGS=0时的值要小。 在预夹断处 VGD=VGS-VDS =VP

综上分析可知 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电， 所以场效应管也称为单极型三极管。 JFET栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此iG0，输入电阻很高。 JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制 预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后， iD趋于饱和。

4.1.2 JFET的特性曲线及参数 1. 输出特性 2. 转移特性 VP

3. 主要参数 ① 夹断电压VP (或VGS(off))： 漏极电流约为零时的VGS值 。 ② 饱和漏极电流IDSS： 3. 主要参数 ① 夹断电压VP (或VGS(off))： 漏极电流约为零时的VGS值 。 ② 饱和漏极电流IDSS： VGS=0时对应的漏极电流。 ③ 低频跨导gm： 低频跨导反映了vGS对iD的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得，单位是mS(毫西门子)。 或 ④ 输出电阻rd：

3. 主要参数 ⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。 ⑥ 最大漏源电压V(BR)DS 3. 主要参数 ⑤ 直流输入电阻RGS： 对于结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω。 ⑥ 最大漏源电压V(BR)DS ⑦ 最大栅源电压V(BR)GS ⑧ 最大漏极功耗PDM {end}

4.4 场效应管放大电路 4.4.1 FET的直流偏置及静态分析  直流偏置电路  静态工作点 4.4 场效应管放大电路 4.4.1 FET的直流偏置及静态分析  直流偏置电路  静态工作点 4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法  FET小信号模型  动态指标分析  三种基本放大电路的性能比较

4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析 1. 直流偏置电路 vGS = - iDR （1）自偏压电路 （2）分压式自偏压电路 vGS

2. 静态工作点 Q点： VGS 、 ID 、 VDS 已知VP ，由 vGS = - iDR VDS = VDD 2. 静态工作点 Q点： VGS 、 ID 、 VDS 已知VP ，由 vGS = - iDR VDS = VDD - ID (Rd + R ) 可解出Q点的VGS 、 ID 、 VDS

4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法 1. FET小信号模型 （1）低频模型

（2）高频模型

2. 动态指标分析 （1）中频小信号模型

2. 动态指标分析 （2）中频电压增益 忽略 rD 由输入输出回路得 则 （3）输入电阻 通常 则 （4）输出电阻

例题 例4.4.2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。 解： （1）中频小信号模型 （2）中频电压增益 由 得 例4.4.2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。 解： （1）中频小信号模型 （2）中频电压增益 由 得 （3）输入电阻

例题 （4）输出电阻 由图有 所以

3. 三种基本放大电路的性能比较 组态对应关系： BJT FET CE CS CC CD CB CG 电压增益： BJT FET CE：

3. 三种基本放大电路的性能比较 输入电阻： BJT FET CE： CS： CC： CD： CB： CG： 输出电阻： CE： CS：

例题 放大电路如图所示。已知 试求电路的中频增益、输入电阻和输出电阻。 画中频小信号等效电路 解： 根据电路有 则电压增益为 则 由于 {end}