第三章 基本放大电路及其分析方法 第七节 场效应管(FET)及其放大电路 一、结型场效应管 二、绝缘栅场效应管 第三章 基本放大电路及其分析方法 第七节 场效应管(FET)及其放大电路 一、结型场效应管 二、绝缘栅场效应管 三、场效应管的主要参数与使用注意事项 四、各种场效应管特性的比较 五、场效应管放大电路 模拟电子技术基础
第七节 场效应管(FET)及其放大电路 概述： 特点：场效应管具有输入电阻高（107～1013Ω以上）、噪声低、抗辐射能力强、热稳定性好、功耗小、体积小、制造简单、便于集成等优点，因而得到了迅速的发展，特别适于大规模集成电路。 分类：
一、结型场效应管 1．结构和符号 也有三个电极：漏极D、栅极G和源极S。 因为是对称结构，所以漏极D和源极S可以对调使用。 图3-32 结型场效应管 （a）内部结构 （b）符号 （c）实物图 也有三个电极：漏极D、栅极G和源极S。 因为是对称结构，所以漏极D和源极S可以对调使用。 符号中的箭头方向可以区分是N沟道还是P沟道。
（a）UGS=0 （b）UGS＜0 （c）沟道被夹断 一、结型场效应管 2．工作原理 以N沟道结型场效应管为例： 图3-33 结型场效应管工作原理 （a）UGS=0 （b）UGS＜0 （c）沟道被夹断 当输入电压UGS改变时，PN结的反向电压随之改变，两个PN结的耗尽层将改变，导致导电沟道的宽度改变，沟道的电阻大小随之改变，从而使电流ID发生改变。即，UGS起着控制沟道电阻、从而控制漏极电流ID大小的作用。
一、结型场效应管 3．特性曲线—转移特性 图3-34 N沟道结型场效应管特性曲线 （a）转移特性 （b）输出特性 当UGS=0时，iD最大，称为饱和漏电流 IDSS ，随着uGS向负值方向逐渐变化，则管子沟道电阻加大，iD逐渐减小，当uGS到达夹断电压UP时，iD=0 ,管子截止。
一、结型场效应管 3．特性曲线—输出特性 输出特性可分为三个区： ① 可变电阻区 ② 恒流区 ③ 夹断区
二、绝缘栅场效应管 1．符号和分类 绝缘栅型场效应管，输入电阻可高达 1012以上。由于 它具有金属（M）—氧化物（O）—半导体(S）的结构， 故又称它为MOS管。 MOS管除漏、源、栅三个电极外，还有一个衬底极B，其上箭头指向内为N沟道，称为NMOS场效应管。箭头指向外为P沟道，称为PMOS场应效管。
二、绝缘栅场效应管 1．符号和分类 增强型MOS管： 时不存在导电沟道，源极S至漏极D用虚线。 耗尽型MOS管：
二、绝缘栅场效应管 2．结构和工作原理 以N沟道增强型MOS场效应管为例，使用时，常将衬底极与源极相连。
二、绝缘栅场效应管 2．结构和工作原理
二、绝缘栅场效应管 3．特性曲线 (1) 转移特性曲线 (2) 输出特性曲线 图3-38 N沟道增强型MOS场效应管特性曲线 耗尽型MOS场效应管与增强型MOS场效应管的工作原理相似。由于耗尽型MOS管在制造时已预置了导电沟道，故uGS取负值、正值和零均能正常工作。
三、场效应管的主要参数与使用注意事项 1．场效应管的主要参数 （1）夹断电压 （2）开启电压 （3）饱和漏电流 （4）直流输入电阻 （5）漏极击穿电压 （6）最大耗散功率 （7）跨导
三、场效应管的主要参数与使用注意事项 2．场效应管使用注意事项 （1）JFET的栅源电压必须反偏。但它的漏极与源极可互换使用。 （2）MOS管的输入电阻很高，应防止静电击穿。应用时不得让栅极“悬空”，贮存时应将场效应管的三个电极短路，焊接时电烙铁外壳应接地，或断开电烙铁电源利用其余热进行焊接，防止电烙铁的微小漏电损坏场效应管。 （3）MOS管中，有的产品将衬底引出（四脚）、用户可根据电路需要正确连接，此时源极和漏极可以互换使用。但有些产品出厂时，已将衬底与源极连在一起，此时源极和漏极不可以互换使用。
四、各种场效应管特性的比较
五、场效应管放大电路 1．场效应管放大电路的直流偏置 场效应管放大电路也有共源、共漏和共栅三 种基本组态。下面以共源极放大电路为例。 （1）自给栅偏压偏置 求静态工作点： 自偏压方式不能用于由增强型MOS管组成的放大电路。
五、场效应管放大电路 1．场效应管放大电路的直流偏置 （2）分压式稳定偏置
五、场效应管放大电路 1．场效应管放大电路的直流偏置 （2）分压式稳定偏置 求静态工作点： 可以解出：
五、场效应管放大电路 2．共源场效应管放大电路动态分析 （1）场效应管的微变等效 （2）场效应管放大电路的微变等效
五、场效应管放大电路 2．共源场效应管放大电路动态分析 （3）动态性能分析 ① 电压放大倍数 ② 输入电阻
五、场效应管放大电路 2．共源场效应管放大电路动态分析 （3）动态性能分析 ③ 输出电阻