1.MOSFET基本特性

1.1基本結構

●概念：Mental-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)，簡稱MOSFET，分為P型和N型。

●結構：

3端元件：柵極G，源極S，漏極D

2端口：G-S輸入端口，D-S輸出端口

●P型和N型的電路表示：

1.2電氣特性

●uGS小于UT時，iDS=0，D-S開路，為截止區;

●uGS增加到UT，D-S不再開路;

●uGS大于UT時， D-S分為線性區(電阻區)和飽和區(恒流區)：

在線性區， D-S相當于一個電阻;

在飽和區， D-S相當于一個電流源，電流大小受uGS控制，即MOS管是一個壓控電流源;

在非截止區，只有當uDS大于某一閾值( uGS - UT )后，D-S才從一個電阻變為一個受控源。

1.3模型化MOSFET特性

●開關(S)模型： uGS小于UT時，iDS=0，D-S開路，否則D-S導通

●開關-電阻(SR)模型：uGS > UT， 且uDS < uGS -UT 時

●開關-電流源(SCS)模型：uGS >UT ， 且uDS > uGS -UT 時，iDS=K(uGS-UT)^2/2

2.MOSFET放大器

2.1信號放大

●為何放大：

1).信號電壓太小，不易察覺

2).信號功率太小，不能驅動負載

3).傳輸過程中信號易被噪聲淹沒

●放大什么：

1).電壓放大

2).電流放大

3).功率放大

2.2MOSFET放大器的等效模型

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2.3MOSFET放大器的工作區間

●截止區：iDS為0，Vo恒為Vs。

●飽和區：對應電流源模型，Vo隨Vin快速變化。

●線性區：對應電阻模型，Vo隨Vin緩慢變化。

MOSFET電路僅在飽和區表現出放大器的性質。

2.4MOSFET放大器的偏置

放大器必須在飽和區才能正常工作，即當輸入的信號為0時，MOSFET應當加載合適的偏置電壓。

●當偏置電壓為零時，不僅沒有放大，而且輸出嚴重失真。

●偏置點選擇有不同方法，如范圍最大或增益最大。

1).范圍最大：偏置電壓取飽和區中點。

2).增益最大：偏置電壓取截止電壓Vt。