[转载]王朝模拟电路学习---场效应管放大电路
熟练掌握：共源、共漏组态放大电路工作原理；静态工作点；用小信号模型分析增益、输入、输出电阻　
<FONT COLOR="#．场效应管放大电路与晶体管放大电路类比关系
　　场效应管和晶体管放大电路工作机理不同，但两种器件之间存在电极对应关系，即栅极G对应基极，源极S对应发射极，漏极D对应集电极，但晶体三极管是电流控制器件，场效应管是电压控制器件。
　　在分析放大电路时，均采用微变等效电路法。需注意两者不同之处是受控源的控制量。场效应管受电压控制，晶体三极管受电流控制。场效应管输入电阻很高，分析时，可认为输入端开路。在实际分析中，包含场效应管的电路比包含晶体管的电路简单。
<FONT COLOR="#．JFET的工作原理（以N沟道器件为例）
　　预备知识：PN结正偏，空间电荷区变窄；PN结反偏，空间电荷区变宽。
　　　　　　　N型半导体中，自由电子为多子，空穴为少子。
　　结型场效应管的结构。
（1）栅源间电压ＶGS对ＩD的控制
当漏源间短路，栅源间外加负向电压ＶGS时，结型场效应管中的两个PN结均处反偏状态。随着ＶGS负向增大，加在PN结上的反向偏置电压增大，则耗尽层加宽。由于N沟道掺杂浓度较低，故耗尽层主要集中在沟道一侧。耗尽层加宽，使得沟道变窄，沟道电阻增大，如图（b）所示。
　　当ＶGS负向增大到某一值后，结两侧的耗尽层向内扩展到彼此相遇，沟道被完全夹断，此时漏源间的电阻将趋于无穷大，如图（c）所示。相应于此时的漏源间电压ＶGS称为夹断电压，用ＶGS(off)（或ＶP）表示。
（2）漏源电压ＶDS对沟道的影响
当ＶGS&Ｖp且为某一定值，如果在漏源间加上正向电压ＶDS，ＶDS将在沟道中产生自漏极指向源极的电场，该电场使得N沟道中的多数载流子电子沿着沟道从源极漂移到漏极形成漏极电流ＩD。
　　由于导电沟道存在电阻，ＩD流经沟道产生压降，使得沟道中各点的电位不再相等，于是沟道中各点与栅极间的电压不再相等，也就是加在PN结两端的反向偏置电压不再相等，近源端PN结上的反向电压最小，近漏端的反向电压最大，结果使耗尽区从漏极到源极逐渐变窄，导电沟道从等宽到不等宽，呈楔形分布，如图（a）所示。
　　随着ＶDS的增大，ＩD增大，沟道不等宽的现象变得明显，当ＶDS增大到某一值时，近漏端的两个耗尽区相遇，这种情况称为预夹断，如图（b）所示。
　　继续增大ＶDS，夹断点将向源极方向延伸，近漏端出现夹断区，如图（c）所示。
　　由于栅极到夹断点A之间的反向电压ＶGA不变，恒为ＶP，因此夹断点到源极之间的电压也就恒为ＶGS-ＶP，而ＶDS的增加部分将全部加在漏极与夹断点之间的夹断区上，形成较强的电场。在这种情况下，从漏极向夹断点行进的多子自由电子，一旦到达夹断点就会被夹断区的电场漂移到漏极，形成漏极电流。
　　一般情况下，夹断区仅占沟道长度的很小部分，因此ＶDS的增大而引起夹断点的移动可忽略，夹断点到源极间的沟道长度可以认为近似不变，同时，夹断点到源极间的电压又为一定值，所以可近似认为ＩD是不随ＶDS而变化的恒值。
<FONT COLOR="#．MOSFET的工作原理（以N沟道增强型器件为例）
　　MOS管是指由金属（Metal）、氧化物（Oxide）、半导体（Semiconductor）三种材料构成的三层器件。具体内部结构，。
（1）栅源间电压ＶGS对ＩD的控制
　　当栅源间无外加电压时，由于漏源间不存在导电沟道，所以无论在漏源间加上何种极性的电压，都不会产生漏极电流。
　　正常工作时，栅源间必须外加电压以使导电沟道产生，导电沟道产生过程如下：
　　①当在栅源间外加正向电压ＶGS时，外加的正向电压在栅极和衬底之间的ＳiＯ2绝缘层中产生了由栅极指向称底的电场，由于绝缘层很薄（0.1um左右），因此数伏电压就能产生很强的电场。该强电场会使靠近ＳiＯ2一侧P型硅中的多子（空穴）受到排斥而向体内运动，从而在表面留下不能移动的负离子，形成耗尽层。耗尽层与金属栅极构成类似的平板电容器。
　　②随着正向电压ＶGS的增大，耗尽层也随着加宽，但对于P型半导体中的少子（电子），此时则受到电场力的吸引。当ＶGS增大到某一值时，这些电子被吸引到P型半导体表面，使耗尽层与绝缘层之间形成一个，鉴于这个N型薄层是由P型半导体转换而来的，故将它称为反型层。
　　反型层与漏源间的两个N型区相连，成为漏源间的导电沟道。这时，如果在漏源间加上电压，就会有漏极电流产生。人们将开始形成反型层所需的ＶGS值称为开启电压，用ＶGS(on)（或ＶT）表示。
　　③显然，栅源电压ＶGS越大，作用于半导体表面的电场越强，被吸引到反型层中的电子愈多，沟道愈厚，相应的沟道电阻就愈小。
（2）漏源电压ＶDS对沟道的影响
　　ＩD流经沟道产生压降，使得栅极与沟道中各点的电位不再相等，也就是加在“平板电容器”上的电压将沿着沟道产生变化，导电沟道从等宽到不等宽，呈楔形分布。
　　余下情况的分析与JFET类似。
对照读物：谢嘉奎等编．．第四版．北京：高等教育出版社，１９９９　Ｐ１０１－１１２
谢嘉奎等编．电子线路（线性部分）．第三版．北京：高等教育出版社，１９８８　Ｐ８７－９５
<FONT COLOR="#．场效应管放大电路
　　场效应管和半导体三极管一样能实现信号的控制作用，所以也能组成放大电路，不同的是，半导体三极管是通过基极电流来控制集电极电流，而场效应管则是通过栅源电压来控制漏极电流。
　　场效应管组成放大电路时，也必须设置合适的静态工作点，所不同的是，场效应管是电压控制器件，它只需合适的偏压，而不需要偏流，不同类型的场效应管，对偏置电压的极性有不同的要求。
　　（1）偏置方式：固定偏压、、。
　　（2）静态分析：图解法、近似计算法。
　　（3）动态分析：一般用小信号模型法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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模电-第五章-场效应管
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一周搞定系列之模电_第3讲_电容、三极管、场效应管介绍
简介：【第3讲】电容、三极管、场效应管介绍。该视频是一周搞定系列之模电数电，第一部分：模拟电路第3讲。本课主要讲解：
电容：电容的作用、滤波和储能、电容在电路中连接问题；
晶体三极管：三极管特点、各种状态的测试、主要参数；
场效应管：三极管和场效应管的比较...
本套视频适合初学者和偏软件的学习人群。
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这一节看得有点累
讲的可以，很实用
蜂鸣器 ，长脚为正， 短脚为负，
此视频不适合初学者，适合有点基础的。没基础的会有很多不明白的地方
这节讲得一般，加油。
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& & & &在实际操作视频演示的讲解中，读者不仅可以很快的掌握AVR开发环境AVR Studio、WinAVR、ICC AVR常见的这三种软件的基本操作技能，还可以在边学边练中去完成自己的单片机工程创建、编译、仿真、调试。本课程适合所有AVR单片机学习人员，一学就能用，很快的融会贯通到实际操作中去，是单片机爱好者熟悉操作单片机开发环境搭建的经典课程。
课程详情：
& & & 本课程以实际操作视频演示的过程我们首先给大家讲解了AVR开发环境简介，再带领大家分别进行WINAVR、ICCAVR、AVR studio的安装，安装完成后，我们用它建立一个工程，对工程进行设置然后编译、连接，最后我们给大家讲解了AVR Studio常用调试命令以及AVR Studio调试窗口。经过这几大部分内容，相信您完全可以把AVR开发环境所需要用到的软件融合贯通，搭建出自己的单片机软件开发平台，建立成自己的单片机工程项目了。
& & & 掌握单片机软件开发平台的搭建，对于使用 AVR 系列单片机的爱好者来说是十分必要的，还在对单片机软件操作不熟悉或者不懂操作或者某部分不太理解的你，赶紧跟随本课程的实际操作视频演示，来制作你的单片机软件工程并仿真调试出自己想要的单片机实验现象吧。
目录介绍：
& & & 本套课程我们主要讲解AVR开发环境平台软件 WINAVR、ICCAVR、AVR studio的安装过程，以及如何建立工程项目、如何编译程序和如何调试仿真程序等。
本次课详细为大家介绍内容如下：
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2、WINAVR的安装
3、WINAVR建立一个工程
4、WINAVR工程的编译和链接
5、ICC安装
6、ICCAVR新建一个工程
7、ICC工程的设置和编译
8、AVR studio的安装
9、AVR studio硬件调试-接线说明
10、AVR studio 硬件调试-安装JTAG驱动
11、AVR studio硬件调试
12、AVR studio常用调试命令
13、AVR studio常用调试窗口
课程细节：
& & & 本套课程以实际操作视频演示的过程，详细讲解了AVR单片机开发环境平台的搭建，理论结合实践，基于实例开发详解，本套课程视频属于高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。
网站功能：
1.&课时简介，方便让你快速了解本课时主讲内容&
2.&边学边记笔记，记录知识要点，拓展新知，全面透彻来学习。
3.不懂就问，后期会有专门电子技术人员为你解答，你会学的更多。
& & & 国内普及的MSP430开发软件种内不多，主要有IAR公司的Embedded Workbench for MSP430（简称为EW430）和AQ430。目前IAR的用户居多。IAR EW430软件提供了工程管理，程序编辑，代码下载，调试等所有功能。并且软件界面和操作方法与IAR EW for ARM等开发软件一致。因此，学会了IAR EW430，就可以很顺利地过渡到另一种新处理器的开发工作。
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5、IAR EW430连接仿真器在线仿真
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8、IAR 环境讲解 结束语
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& & &畅学烟雾传感器模块里边用到的是MQ-2气体传感器。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。特别适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置。
& & & 本课程是烟雾传感器模块设计学习者从入门到深入的一套经典视频教程，以初学者为对象，从零开始手把手教你学习单片机模块设计，循序渐进地基于理论讲解并结合实验项目实战开发，并讲解当前最热门的51单片机的C程序设计！
& & & 本教程的亮点就是在分析初学者认知规律的基础上，对51单片机模块的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。本课程打破了传统的教学模式，采用实例模块制作的方法，分别从该模块的应用、模块器件介绍、模块需用到的单片机理论知识，硬件电路设计、51单片机C语言编程等相关联的知识，巧妙地将单片机原理与应用、硬件电路设计、单片机C语言编程的知识点融入该模块项目中，让你对单片机模块设计更是得心应手，使广大学者可边学边练习制作该模块，不仅高效地系统学习了知识，又提高了动手能力。
& & & 在多角度、多方面的模块实例化讲解中，读者不仅掌握了单片机系统开发的基本技能，还开阔了单片机流行应用的视野。因此本课程适合单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计爱好者。也可作为家庭或工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置来使用。
课程详情：
& & &《烟雾传感器模块实战教程》由畅学电子专业的电子工程师团队设计规划，并独家录制。本课程主要通过模块实例化的形式，以51单片机的系统设计为主线，结合软件和硬件，由浅入深、通俗易懂地介绍了51单片机模块制作开发的流程、方法、技巧和设计思想。本课程主要讲解了单片机最小系统知识，MQ-2型烟雾传感器模块器件结构、LM393芯片知识、烟雾传感器硬件电路设计、模块程序等。
目录介绍：
第一课：畅学MQ-2烟雾传感器模块入门知识。
1、传感器的简单介绍
2、烟雾传感器的简单介绍
3、MQ-2型烟雾传感器介绍
第二课：畅学MQ-2烟雾传感器模块芯片介绍。
1、MQ-2简介
2、ZYMQ-2内部结构
3、LM393芯片介绍
第三课：畅学MQ-2烟雾传感器模块硬件设计。
1、51单片机最小系统
2、烟雾传感器硬件电路设计
3、Mini51V2.0开发板简介
第四课：畅学MQ-2烟雾传感器模块程序讲解及实验操作。
1、程序讲解
2、测试讲解
&课程细节：
& & & 本套课程以烟雾传感器模块制作为例，详细讲解了51单片机模块设计制作流程、模块的基础知识、程序撰写以及实际开发应用，理论结合实践，基于实例开发讲解，本套课程视频属高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。
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& & &三轴加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。MMA7455数字三轴加速度传感器模块核心为飞思卡尔公司的MMA7455L数字三轴加速度传感器，该模块设计使用官方推荐设计，板卡线路经过高电磁兼容设计和优化，具有输出精确，体积小，工作可靠，各种标识清晰，扩展性好等特点。MMA7455L芯片安装在带DIP插脚的印刷电路板（PCB）上，它允许客户将其集成到特定的设计应用对产品进行评估。这样客户就能够在他们自己硬件和软件环境内灵活地评估器件。
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& & 本教程的亮点就是在分析初学者认知规律的基础上，对51单片机模块的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。本课程打破了传统的教学模式，采用模块制作与使用的方法，分别从该模块的应用、模块器件介绍、模块需用到的单片机理论知识，硬件电路设计、51单片机C语言编程等相关联的知识，巧妙地将单片机原理与应用、硬件电路设计、单片机C语言编程的知识点融入该模块项目中，让你对单片机模块设计更是得心应手，使广大学者可边学边练习制作该模块，不仅高效地系统学习了知识，又提高了动手能力。
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课程详情：
& & &《MMA7455数字三轴加速度传感器模块实战教程》由畅学电子专业的电子工程师团队设计规划，并独家录制。本课程主要通过模块实例化的形式，以51单片机的系统设计为主线，结合软件和硬件，由浅入深、通俗易懂地介绍了51单片机模块制作开发的流程、方法、技巧和设计思想。本课程主要讲解了三轴加速度传感器基本知识、MMA7455L芯片讲解、MMA7455接口通信、硬件连接、用LCD1602显示坐标位置程序等。
目录介绍：
第1课 MMA7455模块简介
1、三轴加速度传感器简介
2、MMA7455L芯片简介
3、MMA7455L典型应用
4、MMA7455模块简介
第2课 MMA7455内部芯片及原理讲解
1、电容式加速度传感器
2、MMA7455接口通信
3、MMA7455下的SPI通讯
4、MMA7455下的IIC通讯
5、MMA7455寄存器
6、MMA7455校正
第3课 MMA7455模块程序编写
1、硬件连接
2、模拟IIC通信函数
3、MMA7455校准函数
4、主函数讲解
5、LCD1602器件讲解以及显示程序
&课程细节：
& & &本套课程以MMA7455数字三轴加速度传感器模块制作为例，详细讲解了51单片机模块设计制作流程、模块的基础知识、程序撰写以及实际开发应用，理论结合实践，基于实例开发讲解，本套课程视频属高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。
网站功能：
&1.&&&课时简介，方便让你快速了解本课时主讲内容
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3.不懂就问，后期会有专门电子技术人员为你解答，你会学的更多。
金币：216个|
学分：359个
视频笔记列表
电容的作用
3、滤波和储能
2、防止短接或接反
3、瓷片电容和独石电容无极性
1、电源上的电容作用一般是滤除电源电压的波动。小电容滤高...
电容的作用
3、滤波和储能
2、防止短接或接反
3、瓷片电容和独石电容无极性
1、电源上的电容作用一般是滤除电源电压的波动。小电容滤高频，大电容滤低频，并且还提供一定的电压储备，以备后续电路的需要。
2、对于一些干扰性强的环境，电容的加入可以减少很多电路控制上不必要的麻烦，在使用电容时，还要注意耐压值和反接问题
3、电容使用的取值大小可以参考别人的一些电路，很多都是工程上的一些经验。
晶体三极管
特点：一种利用输入电流控制输出电流的电流型控制器件
1、放大状态
条件：发射结正偏，集电结反偏
2、饱和状态
3、截止状态
电容的作用
1、旁路（容值较小）
2、退耦(退耦、容值大)
3、滤波和储能
2、防止短接或接反
3、瓷片电容和独石电容无极性
1、电源上的电容作用一般是滤除...
电容的作用
1、旁路（容值较小）
2、退耦(退耦、容值大)
3、滤波和储能
2、防止短接或接反
3、瓷片电容和独石电容无极性
1、电源上的电容作用一般是滤除电源电压的波动。小电容滤高频，大电容滤低频，并且还提供一定的电压储备，以备后续电路的需要。
2、对于一些干扰性强的环境，电容的加入可以减少很多电路控制上不必要的麻烦，在使用电容时，还要注意耐压值和反接问题
3、电容使用的取值大小可以参考别人的一些电路，很多都是工程上的一些经验。
4、电容的连接问题
铝电解电容：有极性，长脚为正。
瓷片电容、独石电容：无记性，但注意工艺上的要求。
晶体三极管（npn/pnp）
b:基极、e：发射极、c：集电极
be为发射结
bc：集电结
特点：一种利用输入电流控制输出电流的电流型控制器件
1、放大状态
条件：发射结正偏，集电结反偏。
2、饱和状态：
发射结集电结均正偏。
3、截止状态：
发射结反偏或两端电压为0.相当于开路
栅极（g）,漏极（d），源极（s）
（1）可变电阻区
（特点：当Uds比较小时，Id随Ugs的变化而变化）
（2）恒流区
（特点：Id不随Uds变化，只随Ugs增大而增大）
（3）截止区
（特点：Ugs＜1.5v，Id=0，场效应管不导通）
（4）击穿区
（特点：当Uds增大到一定值时，场效应管被击穿，Id突然增大，如无限流措施，管子将烧坏，在场效应管使用中一定要注意，防止管子击穿）
（5）过损耗区
（特点：如果长时间工作在此区域，没有很好的散热措施，很可能由于功率较大，造成管子烧坏。所以在使用中也要注意。管子的散热和最大功率）
1.去耦电容一般大于10uf，旁路电容一般在0.1uf到0.01uf。
2.大电容滤低频，小电容滤高频
1.去耦电容一般大于10uf，旁路电容一般在0.1uf到0.01uf。
2.大电容滤低频，小电容滤高频
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场效应管三种组态电路a
场效应管三种组态电路a
场效应管与晶体三极管一样，也具有放大作用，但它与普通晶体管是电流控制型器件相反，场效应
管是电压控制型器件，它具有输入阻抗高、噪声低的特点。
&&& 场效应管的三个电极，栅极、源极和漏极分别相当于晶体三极管的基极、发射极和集电极。图
所示是场效应管三种组态电路，即共源、共漏和共栅极放大器。图1-21 (a)所示是共源放大器，它相当
于三极管中的共发射极放大器，是一种最常用电路。图 (b)所示是共漏放大器，相当于晶体三极管
共集电极放大器，输入信号从漏极与栅极之间输入，输出信号从源极与漏极之间输出，这种电路又称为源
极输出器或源极跟随器。图1-21 (c)所示是共栅放大器，它相当于晶体三极管共基极放大器，输入信号
从栅极与源极之间输入，输出信号从漏极与栅极之间输出。这种放大器的高频特性比较好。
&&& 绝缘栅型场效应管(MOS)的输入电阻很高，如果在栅极上感应了电荷，很不易泄放，极易将PN
结击穿造成损坏。为了避免发生PN结击穿损坏，存放时应将场效应管的三个极短接：不要将它存放在静
电场很强的地方，必要时可放在屏蔽盒内；焊接时，为了避免电烙铁带有感应电荷，应将电烙铁从电源上
拔下；焊进电路板后，不能让栅极悬空。}