场效应晶体管和基本放大电路

2023-2-162023-2-16第第3 3章章 场效应管和基本放大电路场效应管和基本放大电路4 4学时学时2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章1电子学教研室电子学教研室场效应管和基本放大电路作业作业n习题习题 3-33-3、3-43-4、3-73-7、3-113-11注：删除图注：删除图3-253-25中漏极电阻中漏极电阻2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章2电子学教研室电子学教研室重点重点 理解场效应管的工作原理；理解场效应管的工作原理；掌握掌握场效应管的外特性及主要参数；场效应管的外特性及主要参数；掌握场效应管放大电路静态工作点与动态参掌握场效应管放大电路静态工作点与动态参 数（数（A Au u、R Ri i、R Ro o）的分析方法。）的分析方法。难点难点 通过外部电压对导电沟道的控制作用来说明通过外部电压对导电沟道的控制作用来说明结型场效应管及绝缘栅型场效应管的工作原理。结型场效应管及绝缘栅型场效应管的工作原理。重点和难点2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章3电子学教研室电子学教研室场效应晶体管场效应管场效应管(FET)：是利用输入回路的是利用输入回路的电场效应电场效应来来控制输出回路控制输出回路电流电流的一种半导体器件。的一种半导体器件。输入回路内阻很高输入回路内阻很高(10(107 710101212)，热稳定性好，热稳定性好，噪声低，比晶体管耗电小，应用广泛。噪声低，比晶体管耗电小，应用广泛。单极型单极型2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章4电子学教研室电子学教研室结型场效应管结型场效应管1.1.结型场效应管的结构结型场效应管的结构 N N沟道结型场效应管是在沟道结型场效应管是在同一块同一块N N型半导体上制作两型半导体上制作两个高掺杂的个高掺杂的P P区，将它们连区，将它们连接在一起引出电极接在一起引出电极栅极栅极g g。N N型半导体分别引出型半导体分别引出漏极漏极d d、源极源极s s，P P区和区和N N区的交界面区的交界面形成耗尽层。源极和漏极之形成耗尽层。源极和漏极之间的非耗尽层称为导电沟。间的非耗尽层称为导电沟。N沟道结构示意图沟道结构示意图SiO2N源极源极S栅极栅极G漏极漏极D NNPPN N 沟道和沟道和P P沟道沟道2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章5电子学教研室电子学教研室结型场效应管的符号结型场效应管的符号N沟道符号沟道符号dsgdsgP沟道符号沟道符号2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章6电子学教研室电子学教研室正常工作时正常工作时在栅在栅-源之间加源之间加负向电压负向电压，(保证耗尽层承受反向电压保证耗尽层承受反向电压)漏漏-源之间加源之间加正向电压正向电压，(以形成漏极电流）以形成漏极电流）这样既保证了栅源之间的电阻这样既保证了栅源之间的电阻很高，又实现了很高，又实现了u ugsgs对沟道电对沟道电流流i iD D的控制。的控制。2.工作原理工作原理电压控制作用（以电压控制作用（以N N沟道为例）沟道为例）耗尽层耗尽层sgP+N导电沟道导电沟道结构示意图结构示意图2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章7电子学教研室电子学教研室 1)1)、间和、间短路、间和、间短路 )、间加负电压和、间短路、间加负电压和、间短路耗尽区很窄耗尽区很窄,导电沟道宽导电沟道宽|UGS|增加到某一数值增加到某一数值,耗尽耗尽区区相接相接,沟道消失沟道消失,沟沟道电阻趋于无穷大，沟道电阻趋于无穷大，沟道夹断道夹断|UGS|增大，耗尽增大，耗尽区区增宽，沟道变增宽，沟道变窄，窄，沟道沟道电阻增电阻增大。大。此时此时GS的值的值为为UGS（off）2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章8电子学教研室电子学教研室 U UDSDS的作用产生漏极的作用产生漏极电流电流I ID D ，使沟道中，使沟道中各点各点和栅极间的电压不再相和栅极间的电压不再相等等，近漏极电压最大，近漏极电压最大，近源极电压最小。近源极电压最小。导电导电沟道宽度不再相等，近沟道宽度不再相等，近漏极沟道窄，近源极沟漏极沟道窄，近源极沟道宽。道宽。dsgUDSiD3)、间短路，、间短路，、间加正向电压、间加正向电压随着随着UDS 的增加，的增加，ID近似近似线性线性增增加加,d-s间呈电阻特性间呈电阻特性。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章9电子学教研室电子学教研室随着随着U UDSDS 增加增加I ID D增大。增大。沟道在漏极处，越来越窄。沟道在漏极处，越来越窄。U UGD GD=U UGS GS-U UDS DS=U UDSDS当当U UDSDS增加到增加到|U|UGS(off)GS(off)|漏极附漏极附近的耗尽区相接，称为预夹近的耗尽区相接，称为预夹断。断。U UDSDS再增加，夹断区长度增加再增加，夹断区长度增加（A AAA）。）。预夹断时，导电沟道内仍有电流预夹断时，导电沟道内仍有电流I ID D ，且，且U UDSDS增大时增大时I ID D几乎不变，此时的几乎不变，此时的I ID D称为称为“饱和漏极电流饱和漏极电流I IDSSDSS”dsgUDSiDUDSdsgAIDA2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章10电子学教研室电子学教研室、间的负电压使导电、间的负电压使导电沟道变窄（等宽）沟道变窄（等宽）、间的正电压使沟道、间的正电压使沟道不等宽不等宽 U UGSGS 增加，导电沟道变窄增加，导电沟道变窄，沟道电阻增大，同样，沟道电阻增大，同样U UDSDS的产生的的产生的I ID D减小。减小。3)、间加负向电压，、间加正向电压、间加负向电压，、间加正向电压dsgUDSUGSID2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章11电子学教研室电子学教研室由于由于U UDSDS的增加几乎全的增加几乎全部落在夹断区，漏极部落在夹断区，漏极电流电流I ID D基本保持不变。基本保持不变。I ID D可以认为仅仅决定于可以认为仅仅决定于U UGSGS，表现出恒流特性。，表现出恒流特性。称场效应管为称场效应管为 电压控制元件。电压控制元件。dsgUDSUGSID夹断区夹断区恒流区恒流区可变可变电阻区电阻区2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章12电子学教研室电子学教研室输出特性和转移特性输出特性和转移特性因场效应管栅极电流几因场效应管栅极电流几乎为零，不讨论输入特乎为零，不讨论输入特性。性。（1 1）输出特性曲线）输出特性曲线I ID D=f f(U UDSDS)|U UGSGS =常数常数3.3.结型场效应管的特性结型场效应管的特性2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章13电子学教研室电子学教研室1)1)夹断区（截止区）夹断区（截止区）：导电沟道全部夹断导电沟道全部夹断 条件：条件：U UGSGSU UGSGS（offoff）U UGS GS U UGSGS（offoff）特点：特点：I ID D 0 02023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章14电子学教研室电子学教研室2)2)可变电阻区可变电阻区：预夹断：预夹断轨迹轨迹左边区域。左边区域。条件：条件：U UGDGD U UGSGS（offoff）特点：可通过改变特点：可通过改变U UGSGS大小来改变漏源间电阻大小来改变漏源间电阻值。值。预夹断轨迹：预夹断轨迹：通过连接各曲通过连接各曲线上线上U UGDGD=U UGSGS（offoff）的点而成。的点而成。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章15电子学教研室电子学教研室3)3)恒流区恒流区：预夹断：预夹断轨迹轨迹右边区域。右边区域。条件：条件：U UGDGD 0 0，U UDSDS=0=0此时的栅此时的栅-源电压称为源电压称为开启电压开启电压U UGS(th)GS(th)U UGSGS越大，反型层越厚，导越大，反型层越厚，导电沟道电阻越小，同样的电沟道电阻越小，同样的U UDSDS产生的电流产生的电流I ID D越大越大 2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章24电子学教研室电子学教研室 U UDSDS作用产生漏极电流作用产生漏极电流I ID D。沟道各点对栅极电压不再相沟道各点对栅极电压不再相等，导电沟道宽度不再相等，等，导电沟道宽度不再相等，沿源沿源-漏方向逐渐变窄。漏方向逐渐变窄。U UGDGD=U UGSGS-U UDSDS U UGS(thGS(th），U UDSDS 0 0P衬底衬底B BN+N+SGD2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章25电子学教研室电子学教研室 随着随着U UDSDS的继续增大，的继续增大，U UGDGD减小，当减小，当U UGDGD=U=UGS(thGS(th）时，导时，导电沟道在漏极一端产生夹断电沟道在漏极一端产生夹断,称为称为预夹断预夹断。U UDSDS继续增大，夹断区延长，继续增大，夹断区延长，漏电流漏电流I ID D几乎不变，管子进入几乎不变，管子进入恒流区，恒流区，I ID D几乎仅仅决定于几乎仅仅决定于U UGS GS。此时可以把。此时可以把I ID D近似看成近似看成U UGSGS控制的电流源。控制的电流源。P衬底衬底B BN+N+SGD2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章26电子学教研室电子学教研室（3）特性曲线特性曲线4321051015UGS=5V6V4V3V2ViD/mAUDS=10VN N沟道增强型沟道增强型 MOS MOS 管的特性曲线管的特性曲线 0123恒流区恒流区击穿区击穿区可变电阻区可变电阻区246uGS/VUGs(th)输出特性输出特性转移特性转移特性 uDS/ViD/mA夹断区夹断区2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章27电子学教研室电子学教研室UDS=10V0123246UGS/VUGs(th)ID/mA2)()1(thGSGSDODUUII2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章28电子学教研室电子学教研室 制造时制造时,在在siosio2 2绝缘层中掺绝缘层中掺入大量的正离子入大量的正离子,即使即使U UGSGS=0=0，在正离子的作用下，源在正离子的作用下，源-漏之漏之间也存在导电沟道。只要加间也存在导电沟道。只要加正向正向 ，就会产生，就会产生I ID D。只有当只有当小于某一值时，小于某一值时，才会使导电沟道消失，此时才会使导电沟道消失，此时的的称为称为夹断电压夹断电压 。2.N2.N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSMOS管管结构示意图结构示意图P源极源极S漏极漏极D 栅极栅极GBN+N+正离子正离子反型层反型层SiO2DBSGN沟道符号沟道符号DBSGP沟道符号沟道符号耗尽层耗尽层2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章29电子学教研室电子学教研室特性曲线特性曲线432104812UGS=1V2V3V输出特性输出特性转移特性转移特性1230V1012123 UGS/V ID UGSUGs(off)UDS/VUDS=10VID/mAID/mAN N沟道耗尽型沟道耗尽型MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线 2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章30电子学教研室电子学教研室场效应场效应管的符管的符号及特号及特性性(p76）结型结型N沟道沟道结型结型P沟道沟道NMOS增强型增强型NMOS耗尽型耗尽型PMOS增强型增强型PMOS耗尽型耗尽型（+）（+）（+）（-）（-）（-）（-）2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章31电子学教研室电子学教研室N N沟道沟道 夹断区：夹断区：恒流区：恒流区：可变电阻区：可变电阻区：P P沟道沟道 夹断区：夹断区：恒流区：恒流区：可变电阻区：可变电阻区：三个工作区域的判断三个工作区域的判断UGS UGS（off）UGS UGS（off），），UGD UGS（off）UGS UGS（off），），UGD UGS（off）UGS UGS（off）UGS UGS（off），UGD UGS（off）UGD UGS（off）UGS UGS（off），），注意：注意：结型场效应结型场效应管管G-S电压必须电压必须反偏反偏2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章32电子学教研室电子学教研室 测得某电路中三个测得某电路中三个MOSMOS管的三个电极的电位及它管的三个电极的电位及它们的开启电压如表所示。试分析各管的工作状态（截们的开启电压如表所示。试分析各管的工作状态（截止区、恒流区、可变电阻区）。止区、恒流区、可变电阻区）。管号管号U UGS(GS(thth)/V/VUs/VUs/VU UG G/V/VU UD D/V/V工作状态工作状态T14-513T2-43310T3-4605恒流区恒流区夹断区夹断区可变电阻区可变电阻区2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章33电子学教研室电子学教研室1 1、直流参数、直流参数（1 1）开启电压）开启电压U UGS(th)GS(th)U UDSDS为固定值能产生漏极电流为固定值能产生漏极电流I ID D所需的栅所需的栅-源电源电压压U UGSGS的最小值。的最小值。增强型增强型MOSMOS管的参数管的参数 NMOS NMOS管为正，管为正，PMOSPMOS管为负管为负场效应管的主要参数场效应管的主要参数2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章34电子学教研室电子学教研室（2 2）夹断电压）夹断电压 U UGS(off)GS(off)U UDSDS为固定值使漏极电流近似等于零时所需为固定值使漏极电流近似等于零时所需的栅的栅-源电压。源电压。结型场效应管和耗尽型结型场效应管和耗尽型MOSMOS管管的参数的参数 NMOS NMOS管为负，管为负，PMOSPMOS管为正管为正2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章35电子学教研室电子学教研室（3 3）饱和漏极电流）饱和漏极电流I IDSSDSS对于对于耗尽型耗尽型MOSMOS管，在管，在U UGS GS=0=0情况下产生情况下产生 预预夹断时的漏极电流。夹断时的漏极电流。（4 4）直流输入电阻）直流输入电阻R RGSGS（DCDC）栅栅-源电压与栅极电流的比值，其值很高源电压与栅极电流的比值，其值很高,一般为一般为10107 7-10-101010左右。左右。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章36电子学教研室电子学教研室2 2、交流参数、交流参数（1 1）低频跨导）低频跨导 g gm m 管子工作在恒流区并且管子工作在恒流区并且 U UDSDS为常数时，漏极为常数时，漏极电流的微变量与引起这个变化的栅电流的微变量与引起这个变化的栅-源电压的微源电压的微变量之比称为低频跨导变量之比称为低频跨导,即即 g gm m=i iD D /u uGSGS U UDSDS =常数常数g gm m是衡量栅是衡量栅-源电压对漏极电流控制能力的一个重要参源电压对漏极电流控制能力的一个重要参数。数。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章37电子学教研室电子学教研室（2 2）交流输出电阻）交流输出电阻r rdsds rds反映了反映了u uDSDS对对i iD D的影响，是输出特性曲线的影响，是输出特性曲线上上Q Q点处切线斜率的倒数。点处切线斜率的倒数。r rds在在恒流区很大。恒流区很大。GSDSdsDUuri常数2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章38电子学教研室电子学教研室3 3、极限参数、极限参数（1 1）最大漏极电流最大漏极电流IDM（2 2）最大漏源电压最大漏源电压U DS(BR)（3 3）最大栅源电压最大栅源电压U GS(BR)（4 4）最大耗散功率最大耗散功率P DM2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章39电子学教研室电子学教研室场效应管与双极型晶体管的比较场效应管与双极型晶体管的比较 场效应管的栅极场效应管的栅极g g、源极、源极s s、漏极、漏极d d分别对应分别对应于晶体管的基极于晶体管的基极b b、发射极、发射极e e、集电极、集电极c c1 1）FETFET是电压控制元件，输入阻抗很高；是电压控制元件，输入阻抗很高；BJT BJT 是电流控制元件，输入阻抗较小；是电流控制元件，输入阻抗较小；2 2）FETFET（单极型）多子参与导电，温度稳定性（单极型）多子参与导电，温度稳定性好，抗辐射能力强，好，抗辐射能力强，FETFET噪声系数小；噪声系数小；BJTBJT为多子和少子同时参与导电，性能较差；为多子和少子同时参与导电，性能较差；2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章40电子学教研室电子学教研室3 3）FETFET漏极与源极可以互换使用；漏极与源极可以互换使用；BJTBJT的发射的发射极与集电极一般不能互换使用；极与集电极一般不能互换使用；FETFET比比BJTBJT的种的种类多，组成电路更灵活；类多，组成电路更灵活；4 4）FETFET工艺简单，功耗小，电源范围宽，更多工艺简单，功耗小，电源范围宽，更多用于大规模和超大规模集成电路；用于大规模和超大规模集成电路；)管的栅极绝缘，外界感应电荷不易泄管的栅极绝缘，外界感应电荷不易泄放。放。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章41电子学教研室电子学教研室例例 已知某管的输出特性曲线如图所示。试分析已知某管的输出特性曲线如图所示。试分析该管是什么类型的场效应管。该管是什么类型的场效应管。开启电压开启电压U UGS(th)GS(th)=4V=4VN N沟道增强型沟道增强型MOSMOS管。管。2105101510V8V6V uDS/ViD/mA4V2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章42电子学教研室电子学教研室例例 电路及管子的输出特性如图所示。试分析电路及管子的输出特性如图所示。试分析u uI I为为0 0、8V8V和和10V10V三种情况下三种情况下u uO O分别为几伏。分别为几伏。2105101510V8V6V uDS/ViD/mA4V2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章43电子学教研室电子学教研室VVRiVuuiuuDDDDDDDSODIGS15,00)1(，因而时，管子处于夹断状态当VVRiVuumAiVuuDDDDDSODIGS10)5115(,18)2(的时，管子工作在恒流区当2105101510V8V6V uDS/ViD/mA4V2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章44电子学教研室电子学教研室（3 3）当）当U UGS(th)GS(th)=10V=10V时，若认为时，若认为 T T工作在恒流区，则工作在恒流区，则i iD D为为2.2mA,2.2mA,UoUo=4V,=4V,而而U UGSGS=10V=10V时的产生预夹断电压为时的产生预夹断电压为u uDSDS=6V=6V说明管子工作在可变电阻区。说明管子工作在可变电阻区。2105101510V8V6V uDS/ViD/mA4V33/31 103155.653dsDSDdsODDdsDRuikRuVVVRR 等效电阻 2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章45电子学教研室电子学教研室场效应管放大电路的直流偏置及静态分析场效应管放大电路的直流偏置及静态分析 场效应管组成的放大电路与双极型晶体管一场效应管组成的放大电路与双极型晶体管一样，必须建立合适的静态工作点。样，必须建立合适的静态工作点。保证场效应管工作在保证场效应管工作在恒流区恒流区。场效应管放大电路2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章46电子学教研室电子学教研室1 1、自给偏压电路、自给偏压电路 静态工作点分析静态工作点分析 栅极电流为栅极电流为0 02)()1(offGSGSQDSSDQsDQSQGQGSQUUIIRIUUU此电路只适用于此电路只适用于耗尽型器件耗尽型器件2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章47电子学教研室电子学教研室、分压式偏置电路分压式偏置电路 静态工作点分析静态工作点分析2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章48电子学教研室电子学教研室栅极电流为栅极电流为0 0sDQDDGGGSQGQGSQRIVRRRUUU2122)()1(thGSGSDODUUIiDQGSQIU)(SDDQDDDSQRRIVU2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章49电子学教研室电子学教研室例例 自给偏压电路中自给偏压电路中,已知场效应管的输出特性已知场效应管的输出特性,R RG G=10M=10M，R RS S=2k=2k，R RD D=18k=18k，V VDDDD=20V=20V，用，用图解法确定图解法确定Q Q点。点。根据输出回路方程根据输出回路方程作作直流负载线直流负载线MNMNDDSDDDSVRRiu)(2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章50电子学教研室电子学教研室 根据直流负载线与各输出曲线的交点根据直流负载线与各输出曲线的交点a a、b b、c c、d d、e e所对应的所对应的i iD D和和u uGSGS的值作的值作转移特性。转移特性。根据输入回路方程根据输入回路方程 作作源极负载线源极负载线OLOL SDGSRiu 源极负源极负载线与转载线与转移特性曲移特性曲线的交点线的交点为为Q Q点点2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章51电子学教研室电子学教研室例例 图示电路中图示电路中,R,RG1G1=2M=2M,R,RG2G2=47k=47k,R,RG G=10M=10M,R RD D=30k=30k,V,VDDDD=18V,=18V,场效应管场效应管U UGS(off)GS(off)=-1V,=-1V,I IDSSDSS=0.5mA,=0.5mA,求静态工作点。求静态工作点。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章52电子学教研室电子学教研室22)()11(5.0)1(GSQoffGSGSQDSSDQUUUIIsDQDDGGGSQGQGSQRIVRRRUUU212DQGSQGSQDQIUUI24.0)1(5.02,)64.095.0(mAIDQVUVUmAIIIDSGSQDQDSSDQ1.8,22.031.0，所以不应大于2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章53电子学教研室电子学教研室用微变等效电路法用微变等效电路法分析场效应管放大电路的动态参数分析场效应管放大电路的动态参数1.1.场效应管的交流低频小信号模型场效应管的交流低频小信号模型),(DSGSDuufi dsdsgsmddsUDSDmUGSDUrUgIruiguiGSDS11则令DSUDSDGSUGSDDuuiuuiiGSDSddd求全微分求全微分低频小信号模型低频小信号模型2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章54电子学教研室电子学教研室r rdsds（或（或r rds ds R RL L）简化交流等效模型为简化交流等效模型为增强型：增强型：耗尽型（结型）：耗尽型（结型）：2()(1)GSDDOGS thuiIu()2mDODQGS thgIIU2()(1)GSDDSSGS offUiIU()2mDSSDQGS offgIIU2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章55电子学教研室电子学教研室2.2.应用微变等效电路分析法分析场效应管放大电路应用微变等效电路分析法分析场效应管放大电路（）共源放大电路（）共源放大电路2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章56电子学教研室电子学教研室(/)mgsLOdLumLmDLigsgsg U RUI RAg RgRRUUU GiRR DoRR 2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章57电子学教研室电子学教研室例例 图示电路图示电路R RG1G1=300k=300k,R,RG2G2=100k=100k,R,RG G=2M=2M,R RD D=10k=10k，g gm m=1mS=1mS，计算，计算A AU U，R Ri i，R Ro o2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章58电子学教研室电子学教研室解：解：3.31DmDmSgsmgsDgsmiOuRgRgRUgURUgUUAkRRRRGGGi075.2/21kRRDo10共源电路的电压增益比共射共源电路的电压增益比共射电路小，输入电阻大电路小，输入电阻大2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章59电子学教研室电子学教研室（）共漏放大电路（）共漏放大电路2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章60电子学教研室电子学教研室电压增益电压增益A Au u1,1,源极跟随器源极跟随器输入电阻输入电阻/1mgsLomLuLLSmLigsmgsLg URUg RARRRg RUUg UR，其中21/GGGiiiRRRIUR2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章61电子学教研室电子学教研室输出电阻输出电阻断开负载，输入信号短路断开负载，输入信号短路，输出端加电压，得到求，输出端加电压，得到求输出电阻的电路。输出电阻的电路。ogsUU)1(SmoSogsmoRgURUUgImSSmooogRRgIUR1/11输出电阻较小输出电阻较小2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章62电子学教研室电子学教研室例例 电路如图，电路如图，R RG1G1=91k=91k,R,RG2G2=10k=10k,R,RG G=5M=5M,R RS S=2k=2k，R RL L=2k=2k，I IDSSDSS=5mA,U=5mA,UGS(off)GS(off)=-4V,=-4V,V VDDDD=10V=10V。求：静态工作点求：静态工作点I IDQDQ和和U UGSQGSQ；计算计算A Au u、Ri和和Ro2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章63电子学教研室电子学教研室解：解：22()(1)5(1)4GSQGSQDQDSSGS offUUIIU2121 2GGSQGQSQDDDQSDQGGRUUUVIRIRR mAImAIDQDQ37.4,43.121解得11 2 1.431.86GSQUV （）21 2 4.377.74GSQUV （）)()(舍去offGSU2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章64电子学教研室电子学教研室mSUUUIgoffGSGSQoffGSDSSm34.1)1(2)()(57.034.1134.11LmLmuRgRgAkRRRRGGGi5/215431/mSogRR2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章65电子学教研室电子学教研室 场效应管的三种基本接法场效应管的三种基本接法:共源、共漏和共栅共源、共漏和共栅分别与双极型晶体管的共射、共集和共基对应，分别与双极型晶体管的共射、共集和共基对应，相应的输出量与输入量之间的大小和相位关系相应的输出量与输入量之间的大小和相位关系一致，可以实现反相电压放大、电压跟随、电一致，可以实现反相电压放大、电压跟随、电流跟随的功能。流跟随的功能。2023-2-16模模拟拟电电子子技技术术基基础础第第三三章章66电子学教研室电子学教研室重点重点 理解场效应管的工作原理；理解场效应管的工作原理；掌握掌握场效应管的外特性及主要参数；场效应管的外特性及主要参数；掌握场效应管放大电路静态工作点与动态参掌握场效应管放大电路静态工作点与动态参 数（数（A Au u、R Ri i、R Ro o）的分析方法。）的分析方法。难点难点 通过外部电压对导电沟道的控制作用来说明通过外部电压对导电沟道的控制作用来说明结型场效应管及绝缘栅型场效应管的工作原理。结型场效应管及绝缘栅型场效应管的工作原理。重点和难点