CH2.場效應電晶體 Field Effect Transistor

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1 CH2.場效應電晶體 Field Effect Transistor
BJT電流控制電流之元件 NPN,PNP FET電壓控制電流之元件 JFET.EMOS,DMOS

2 JFET (Junction FET) 接面場效電晶體

3 JFET 電壓控制通道寬度方式 (教學以N-ch為例)
利用逆向偏壓產生空乏區原理 壓縮通道寬度 進而控制電流

4 JFET VGS與通道變化之關係(N-ch)

5 JFET VGS與通道變化之關係(N-ch)

6 JFET ID-VDS特性曲線(N-ch)
Pinch-off

7

8 JFET ID-VDS特性曲線(N-ch) (以虛線為界)
恆流區(Constant-current) ID大小隨VGS而變 VDS必須足夠大 又稱飽和區 歐姆區(Ohmic) 此區為電壓控制電阻器 又稱三極體區

9 gm(互導 Transconductance)
轉換特性曲線 (將VDS定為10V時)

10 gm(互導 Transconductance)
因ID受VGS控制，故改變VGS所產生ID之變化量為FET重要參數 gm定義為 於轉換特性曲線上的gm為

11 轉換特性曲線與負載線之關係

12 自給偏壓電路分析 (直流分析)-VGS逆偏(IG=0)

13 自給偏壓電路實例

14 共源極放大器(CS amplifier) (小訊號放大)
共汲極放大器 共閘極放大器

15 共源極放大器(CS amplifier) (小訊號放大)
訊號由閘極輸入、由汲極輸出

16 共源極放大器(CS amplifier) (交流分析)
無輸入訊號時之輸出

17 共源極放大器(CS amplifier) (交流分析)
正輸入訊號時之輸出

18 共源極放大器(CS amplifier) (交流分析)
負輸入訊號時之輸出

19 共源極放大器(CS amplifier) (交流分析)

20 共源極放大器(CS amplifier) (FET小訊號等校模型)
因閘極對源極為逆向偏壓，故無閘極電流IG=0 由閘極看入之阻抗為 互導 交流等校電路假設 電壓源短路、電容短路

21 共源極放大器(CS amplifier)

22 共源極放大器(CS amplifier) (FET小訊號等校模型-由閘極看入)

23 共源極放大器(CS amplifier) (FET小訊號等校模型-由源極看入)

24 共源極放大器(CS amplifier) (輸入阻抗/交流等校電路)

25 共源極放大器(CS amplifier) (輸出阻抗)

26 共源極放大器(CS amplifier) (電壓增益)

27 實驗2-1 利用JFET 2SK30完成電路 測量VG，VS，VD，VGS (VDD=15V) 測量ID，IS

28 實驗2-1

29 2SK30A datasheet

30 實驗2-2 利用JFET 2SK30完成電路 示波器CH1,CH2均選擇DC檔位 將輸入訊號設定為1KHz,Sine wave
將輸入訊號振幅慢慢加大，調整至最大不失真之波形後，將波形記錄，並同時紀錄輸入訊號振幅 利用觀測結果，求得電壓增益 輸入訊號使用CH1，輸出訊號使用CH2 觀察輸入/出波形是否為反相

31 實驗2-2 - +

32 實驗2-3 實驗2-3，上述實驗完成之後，將交流訊號移除，利用定義，請自行改變電路某部分零件，並量測出夾止電壓Vp(Vgs,off) 。

33 實驗2-4(at home) 利用直流分析計算出理論值VG，VS，VD，VGS，ID並與實際值進行比較(請將演算公式清楚列出，並建表與實際值做比較) 利用交流分析計算出電壓增益之理論值，並與示波器所觀測出之實際值做比較。交流分析需繪製小訊號等校模型並將演算公式清楚列出。