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第3章 本章小结

刘宝玲 主编,张静、张艳、安维胜、徐惠民 编著高等教育出版社《电子电路基础(第2版)》大学本科 · 教材双语助读 (Alt+Y)

场效应管利用输入电压控制管内导电沟道的形状进而控制输出电流。与双极型晶体管相比,场效应管的输入电阻高,载流子为单一种类,有着抗辐射能力强、温度稳定性好的特点。

在场效应管的饱和工作区时,输出电流是输入电压的二次函数。在可变电阻区,漏、源极间可呈现压控电阻的特性。

根据导电沟道的半导体类型,场效应管分为 N 沟道型和 P 沟道型。根据是否有初始导电沟道, MOS 型场效应管又有增强型和耗尽型之分。因而, MOS 型场效应管有四种类型:增强型 NMOS 管、增强型 PMOS 管、耗尽型 NMOS 管、耗尽型 PMOS 管。结型场效应管有两种类型:NJFET、PJFET。各类型管的直流偏置方式不同,增强型 MOS 类为同极性偏置, JFET 类为反极性偏置,耗尽型 MOS 类可为同极性也可为反极性偏置。

场效应管的微变跨导与工作点电流的平方根成正比。在相同工作点电流情况,场效应管的微变跨导一般比双极型晶体管的小。

场效应管基本放大电路有共源、共漏、共栅组态。其放大特性可类比双极型晶体管。

为提高放大电路的性能,场效应管常采用有源负载和以电流源作为负载的形式。场效应管的有源负载主要有增强型管栅漏短接型和耗尽型管栅源短接型。

CMOS 电路以 PMOS 管和 NMOS 管互补工作,有着工作点电流较小、器件衬底调制效应小的优点。

场效应管差分放大电路的结构可与双极型晶体管差放类比。场效应管差放有着输入电阻高、输入线性工作范围宽的优点,但通常也有微变增益低、偏差失调大的缺点。

VDMOS 管和 IGBT 管是两种常用大功率场效应管,它们有着纵向沟道、元胞并联的特点。它们的 I_(DM) 、 P_(DM) 、 V_((BR)DS) 指标可以比横向沟道结构管的大许多。

基于场效应管的可变电阻区和截止区的特性,可构成场效应管模拟开关。

本章介绍的场效应管模型及其放大电路分析方法主要适用于长沟道型管,对短导电沟道( L<4 μ m )场效应管,模型中需考虑较多的高阶效应参数,通常需借助EDA分析工具分析。

本章主要介绍了场效应管放大电路在中、低工作频段的特性,高频段特性在第四章中介绍。

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