mv64440-b1nbay-c200常量所以vgs2=ycs=常量。電流源就工作在y~r特性曲線的水平段(即飽和區)。設f=rref,根據基準電流jref可確定工作點q,求出電流源在q點附近的動態輸出電阻Δun=u|g

輸出特性曲線、負載線及電壓傳輸特性,t2為負載管,與圖5.2.12b相似的負載曲線和放大管的輸出特性曲線如圖5.2.12c所示。由圖5.2.12a可見,osd2+uds1=ydd,i1=i2,當ods1≈ydd時,vsd2≈0。因此,在圖c中將rl管輸出特性上的j1=0、2>ds1=ydd看成負載管u/-j特性的原點。圖d是圖5.2.12a所示cmos放大電路的電壓傳輸特性。圖中m點是t1的預夾斷點,Ⅳ點是t2進入飽和區的臨界點(預夾斷點)。為保證放大器正常工作,即t1、t2都工作于飽和區,o點應處于u、Ⅳ兩點中間。當放大器工作在o點,相應的us1和吒d2值如圖5.2.12c所示,且yds1+ysd2=ydd。

利用小信號等效電路求電壓增益,由圖5.2.12a可知,1,cs2=ycs=常量,所以從漏極看入的t2相當一個等效電阻,即ro=rds2。因此,圖5.2.12a所示放大電路的小信號等效電路如圖5.2.13所示。考慮到t1的襯底和源極連在一起接地,而t2的襯底和源極連在一起接ydd,因此該電路不存在體效應。由圖5.2.13可求出小信號電壓增益為

u=f=-gm1(rdsl‖rds2)     (5.2.23)

uci=0gsl

vo=s2,圖5.2.13 圖5.2.18a的小信號等效電路

式(5.2.23)表明,電壓增益正比于放大管t1和負載管t2輸出電阻rds1和rds2的并聯值。

cmos放大電路是集成mos放大電路中用得較多的一種,與帶增強型負載管的nmos e/e放大電路(見圖題5.2.8)和帶耗盡型負載管的nmos e/d放大電路(見圖題5.2.6)比較,其主要特點是,電壓增益較高[典型值單級可達(30~60)db],功耗低,但制造工藝復雜。

gm=vgs1'd1=ds2場效應管放大電路,一塊n型半導體材料兩邊擴散高濃度的p型區(用p+表示),形成兩個pn結。兩邊p+型區引出兩個歐姆接觸電極并連在一起稱為柵極g,在n型本體材料的兩端各引出一個歐姆接觸電極,分別稱為源極s和漏極d。兩個pn結中間的n型區域稱為導電溝道。這種結構稱為n型溝道jfet。圖5.3.1b是它的代表符號,其中箭頭的方向表示柵結正向偏置時,柵極電流的方向是由p指向n,故從符號上就可識別d、s之間是n溝道。

實際的n溝道jfet的剖面圖如圖5.3.1c所示。圖中襯底和中間頂部都是p+型半導體,它們連接在一起(圖中未畫出),稱為柵極g。分別與源極s和漏極d相連的n+區,是通過光刻和擴散等工藝來完成的隱埋層,其作用是為源極s、漏極d提供低阻通路。三個電極s、g、d分別由不同的鋁接觸層引出。

按照類似的方法,可以制成p溝道jfet,如圖5.3.2所示,圖5.3.2 p溝道jfet,(a)結構示意圖 (b)代表符號.

工作原理,下面以n溝道jfet為例,分析jfet的工作原理。n溝道jfeit工作時,在柵極與源極間需加一負電壓(vgs(0),使柵極、溝道間的pn結反偏,柵極電流ig≈0,場效應管呈現高達107Ω以上的輸人電阻。在漏極與源極間加一正電壓(ids>0),使n溝道中的多數載流子(電子)在電場作用下由源極向漏極運動,形成電流id。jd的大小受vcs控制。因此,討論jfet的工作原理同樣是討論ogs對id的控制作用和uds對jd的影響。

vcs對導電溝道及jd的控制作用,為了討論方便,先假設t ds=0。當vgs由零往負向增大時,在反偏電壓vcs作用下,兩個pn結的耗盡層(即耗盡區)將加寬,使導電溝道變窄,溝道電阻場效應管放大電路.

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