为同极性偏置
场 效 应 管 放 大
➢结型场效应管为
反极性偏置
电 路
C1 vI RG
TRL vO
➢耗尽型MOS场效
应管两者均可 自给偏压适用于结 型或耗尽型管
自给偏压式偏置(二)
VDD
C1
RD RCD 2 DT
vI RG RGS vs VGSO
B SCS
RL
VDD 在本集级成放大电电路RD中路的，VDD
截止区：vGS VGS (off )
第 一
可变电阻区：
节 ：
vGS VGS (off )
场
0 vDS (vGS VGS (off ) )
饱和(恒流)区：
效 应 管
vGS VGS (off ) vDS (vGS VGS (off ) )
iD
kp 2
W L
(vGS
VGS (off ) )2
饱和漏极电流
iD / mA
节 ：
结
变 I DSS 电
vGS 0V
恒 1 击
I DSS
型
场
效
阻 区
流 区
2 3
穿 夹断电压 区
应 管
4 vDS /V
VGS (off )
vGS /V 0
场效应管的微变信号模型
源极 栅极 漏极
SGD
g
SiO2
耗尽层
Vgs
N
N
P型衬底 B
g
Vgs
Cgb
s
gmVgs
sb
输入端直流偏置
vO vo
通的必电常要输平CGR由时出移1 G提 动前 加DS供 单级 入B 电 直元，路 流vo v称i 这R种2 偏置RS方式
为直接偏置
第 四 节 ： 场 效 应 管 放 大 电 路
偏置电阻对交流信号有损耗作用，也 降低了放大电路的输入电阻
例题
分析以下电路能否进行正常放大。若 不能，则请给出修改意见
效 应 管
➢由于栅极电流为零，因此在等效模 型中的栅极为悬空。受控电流源所反
放 大 电
映的为栅源电压对漏极电流的控制作 路
用
➢跨导一般较小，从而使得场效应管
放大电路的具体参数与三极管放大电
路相比有一些不同之处
分压式偏置
RD
R1 D
CG G B
S
vi
R2
RS
VDD
vo
管与先对子沟道产生后被夹断VVVG➢➢➢➢GSS状三假于来QQQVVVNNNPoot态极定不说hff沟沟沟沟ffVIRRDG11QQ管管同，的0RR道 道道 道00R22RRSV类处类应分耗 型V增 结22VVVSGVVGGQGDSDDDD析似 于 型 注Q尽 管强 型QQQDD ， 饱 的 意过型型VVVVIooDotfhffffQf即 和 管 ：程RS
ID ：
N
N
G
场
B
效 应
管
MOS
P型衬底
MOS管的命 沟道的含 名原因 B 义
S
符号的识 别方式
N沟道增强型场效应管的基本工作原理(一)
MOS
栅源电压 vGS 对管工作的影响 (vBS 0)
源极
S
SiO2 S
v栅GvGSG极S G
漏极
VGSD(th) D
耗尽层
设 vDS 0
vGS管 子0 时i截D 止
效 应
管
VGS (off )：或截阈止值电电压压
BB
if (vDS 0)
沟有v道 漏GS ，极 0故电时流v已D产S 有生0导时电即
也会产生预夹断 和漏极电流饱和 的情况
耗尽型MOS场效应管(三)
MOS
iD / mA
可 变 电 阻 区
vGS 1V 击
饱 和
0V
穿 区
区 1V
2V 3V 5 10 15 20 vDS /V 截止区
vD导S 电0时沟道变为楔
型
第 二 节 ： 结 型 场 效
G
P
P
N
vDS
vDS vGS 时 VGS (off )
应 管
沟道预夹断，此
时的漏极电流为
vGS
饱和电流 IDSS
vDS 继续增大时
此时对应于输出 特性曲线饱和区
S
结型场效应管的特性曲线
第
二
可iD
/ mA vDS
vGS
VGS (off )
➢温度稳定性能好 ➢抗辐射能力强
增强型的含义
N沟道增强型场效应管的输出特性曲线(一)
MOS
源极 栅极 漏极
由于栅极与源极和 第
S SiO2
G
D
漏极之间有绝缘层
耗尽层 隔开，故栅极输入
一 节 ：
N
N
电入流电极阻小极高iG ， 0可，以输
场 效
达到109 以上
应 管
P型衬底
B
因此，常用的特性 曲线为输出特性曲 线和转移特性曲线
P沟道型管的特性可与之类比
MOS管类型总结
MOS
MOS管
N沟道MOS管 P沟道MOS管
N沟道增强型MOS管 第
N沟道耗尽型MOS管
一 节
P沟道增强型MOS管 ：
P沟道耗尽型MOS管 场
➢MOS管的结构
源极 栅极 漏极
SGD
效 应 管
➢注意N沟道与P沟 SiO2
耗尽层
道的区别
D
N
N
➢注意增强
ID
场效应晶体管及其放大电路
内容提要
场效应晶体管利用输入电压在管
内 容
内形成的电场影响导电沟道的形
提 要
状，进而控制输出电流
场效应管的特点：
➢输入阻抗高 ➢抗辐射能力强 ➢热稳定性好
重点介绍场效应管的结构、工作 原理及其应用电路
N沟道增强型场效应管的结构
源极 栅极 漏极
SGD
SiO2
耗尽层
D
第 一
节
vGS
iD mA
vDS
N沟道增强型场效应管的输出特性曲线(二)
MOS
i / mA D
vDS vGS VGS (th)
可 变 电 阻 区
vGS 6V 击
饱 和
5V
穿 区
区 4V
3V 2V
5 10 15 20 vDS /V
预夹断点 截止区 厄沟尔道利长电度压调制VA效应
截无止沟区道：vGS VGS (th) 可沟变vG道S电未阻V夹GS区(断th)：
vGvS DS VGS (th)
S
vGSG
VGS
Di (th) D
设v V
GS
GS (th) vi
v 0 时 VGSQ DS
GB S
导电沟道变为
SGD
楔形
第 一 节vO ：
场 效 应
N
N
vDS vGS Vth 时 管
N
N
出现预夹断
vGPSP型型衬Vt衬h底? 底
vDS vGS Vth 时 沟道被夹断
第 四 节 ： 场 效 应 管 放 大 电 路
状态电并源展电开压分应析为，
看结负果值是否一致
自给偏压式偏置(一)
C1
vI RG
VDD
RD C2
T
RVDSD
CS
RL
RD C2
静态时靠源极电阻 第
上提供的一电压个为负的栅－偏源压，四节：
vO
故称自给偏压
VGSQ VSQ IDQ RS
➢增强型场效应管
B
N
N
场
S
效 应
P型衬底
管
MOS
B
B
耗尽型MOS管在栅源零偏时即已
存在导电沟道
D ID
注意其符号与增强型的区别 G
B
S
MOS
耗尽型MOS场效应管(二)
VGS VDS
S
VGGS
SG
N
N
D
D
N
N
PP型型衬衬底底
if (vGS 0)
第 一 节
if (vGS 0)
：
场
if (vGS VGS (off ) )
型与耗尽 型的区别 G
B
P型衬底
S
B
结型场效应管的结构
D
耗尽层
G
P
P
N
D
耗尽层
D iD G
G S
N
N
P
第
二
节
：
D
结 型
iD 场
效
G
应
管
S
导电沟道
导电沟道
S
S
结型场效应管(JFET：Junction Field
Effect Transistor)
根据沟道类型不同亦可分类
结型场效应管的基本工作原理(一)
Cgd
Id
第
d
四 节
：
rds
场 效
应
管
放
大
I
d
电 路d
Cgs gmVgs
Vbs
gmbVbs Cbs
rds
Cbd
s
b
场效应管放大电路的要点
➢分析方法与三极管放大电路相同， 仍然是先静态后动态，既可以使用图
第 四 节
解法又可以使用等效电路法
： 场
➢注意偏置电路的设置（对于不同的 场效应管来说有不同的设置需求）
效 应 管
在相同工作点电流
情况下，MOS管跨导
的数值通常会比双
极型管的小，可能
小1~2个数量级
P沟道增强型MOS场效应管(一)