场效应管教学设计.doc

1.3场效晶体管
课型： 新 课
授课班级：153
授课时数：1
教学目标：1．掌握场效晶体管结构特点和类型。
2．了解场效晶体管电压放大原理。
教学重点：1．场效晶体管类型、结构特点和工作原理。
2．场效晶体管与三极管的比较。
教学难点：场效晶体管电压放大原理。
教学过程：
A．引入
半导体三极管是利用输入电流控制输出电流的半导体器件，称为电流控制型器件。场效晶体管是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流的器件，称为电压控制型器件。
B．新授课
1.3场效晶体管
1.3.1　结型场效晶体管
1．符号和分类
（1）电路符号和外形
三个电极：漏极（D）、源极（S）、栅极（G），D和S可交换使用，电路符号和外形如图所示。

（2）分类
结型场效晶体管可分为P沟道和N沟道两种。
2．电压放大作用
（1）放大电路

（2）总结：
场效晶体管共源极电路中，漏极电流受栅源电压控制。场效晶体管是电压控制器件，具有电压放大作用。
1.3.2　绝缘栅场效晶体管
栅极与漏、源极完全绝缘的场效晶体管，称绝缘栅场效晶体管。
1．电路符号和分类
四种场效晶体管的电路符号如图所示。

N沟道增强型P沟道增强型N沟道耗尽型 P沟道耗尽型
① N沟道—箭头指向内。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，N沟道称NMOS管。
② P沟道—箭头指向外。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，P沟道称PMOS管。
2．结构和工作原理
以N沟道增强型MOSFET为例。
（1）结构

① N型区引出两个电极：漏极（D）、源极（S）。
② 在源区和漏区之间的衬底表面覆盖一层很薄的绝缘层，再在绝缘层上覆盖一层金属薄层，形成栅极（G）。
③ 从衬底基片上引出一个电极，称为衬底电极。
（2）工作原理
工作原理示意图如图所示。

① 当= 0时，漏极电流≈ 0，处于截止状态。
② 增大，超过开启电压，形成漏区和源区间的导电沟道。若此时在漏极和源极之间加正向电压 > 0，就会形成漏极电流。
总结：越大，导电沟道越宽，沟道电阻越小，越大。则通过调节可控制漏极电流。
（3）输出特性和转移特性（与晶体管类似）。
3．电压放大作用
MOS场效晶体管放大电路与结型场效晶体管放大电路的工作原理相似。不同的是N沟道增强型场效晶体管的的正向电压应大于开启电压才能正常工作。而N沟道耗尽型场效晶体管的不仅可取负值，取正值和零均能正常工作。P沟道MOS管的工作电路只需将相应的电压方向改变即可。
1.3.3　MOSFET和三极管的比较
1．MOSFET温度稳定性好。
2．MOSFET输入电阻极高，因此，MOSFET放大级对前级的放大能力影响极小。
3．MOSFET存放时，应使栅极与源极短接，避免栅极悬空。
4．MOSFET的源极和漏极可以互换使用。
C 练 习： 1．场效晶体管是一种_____控制器件，用_____极电压来控制_____极电流。它具有高_____和低_____特性。
2．场效晶体管有_____场效晶体管和_____场效晶体管两大类，每类又有_____沟道和_____沟道的区分。
D小 结：1．场效晶体管分为结型场效晶体管和绝缘栅型场效晶体管。
2．场效晶体管具有电压放大作用。
3．场效晶体管与三极管比较，具有温度稳定性好，输入电阻高，易于集成化等优点。
E布置作业 P22习题一
1-11。