場(chǎng)效應管-晶體管電子濾波器分析-KIA MOS管

晶體管電子濾波器

在很多電子電路中,特別是一些小信號放大電路,其電源往往會(huì )加入一級晶體管電子濾波器,其電路結構如圖J1,設圖的右邊是一個(gè)與電子濾波效果一樣的普通RC濾波電路,則它們有以下關(guān)系:

圖的左邊 Uec=Ib*R1+Ueb=Ib*R1

因為Iec=β*Ib (β為晶體管的直流放大系數)

所以有Uec=(Iec/β)*R1

圖的右邊Uec=Rec*Iec 由于左右圖互相等效所以有：

Rec*Iec=(Iec/β)*R1得Rec=R1/β

兩濾波器的濾波性能一般用R與C的乘積來(lái)衡量,所以有：

R1*C1=Rec*C1'=(R1/β)*C1'

C1=C1'/β

由上式可知,電子濾波器所需的電容C1比一般RC濾波器所需電容少β倍.打個(gè)比方設晶體管的直流放大系數β=100,如果用一般RC濾波器所需電容容量為1000μF,如采用電子濾波器那么電容只需要10μF就滿(mǎn)足要求了。

場(chǎng)效應管

現在越來(lái)越多的電子電路都在使用場(chǎng)效應管,特別是在音響領(lǐng)域更是如此,場(chǎng)效應管與晶體管不同,它是一種電壓控制器件(晶體管是電流控制器件),其特性更象電子管,它具有很高的輸入阻抗,較大的功率增益,由于是電壓控制器件所以噪聲小,其結構簡(jiǎn)圖如圖C-a。

場(chǎng)效應管是一種單極型晶體管,它只有一個(gè)P-N結,在零偏壓的狀態(tài)下,它是導通的,如果在其柵極(G)和源極(S)之間加上一個(gè)反向偏壓(稱(chēng)柵極偏壓)在反向電場(chǎng)作用下P-N變厚(稱(chēng)耗盡區)溝道變窄,其漏極電流將變小,(如圖C1-b),反向偏壓達到一定時(shí),耗盡區將完全溝道"夾斷",此時(shí),場(chǎng)效應管進(jìn)入截止狀態(tài)如圖C-c,此時(shí)的反向偏壓我們稱(chēng)之為夾斷電壓,用Vpo表示,它與柵極電壓Vgs和漏源電壓Vds之間可近以表示為Vpo=Vps+|Vgs|,這里|Vgs|是Vgs的絕對值。

在制造場(chǎng)效應管時(shí),如果在柵極材料加入之前,在溝道上先加上一層很薄的絕緣層的話(huà),則將會(huì )大大地減小柵極電流,也大大地增加其輸入阻抗,由于這一絕緣層的存在,場(chǎng)效應管可工作在正的偏置狀態(tài),我們稱(chēng)這種場(chǎng)效應管為絕緣柵型場(chǎng)效應管,又稱(chēng)MOS場(chǎng)效應管,所以場(chǎng)效應管有兩種類(lèi)型,一種是絕緣柵型場(chǎng)效應管,它可工作在反向偏置,零偏置和正向偏置狀態(tài),一種是結型柵型效應管,它只能工作在反向偏置狀態(tài)。

絕緣柵型場(chǎng)效應管又分為增強型和耗盡型兩種,我們稱(chēng)在正常情況下導通的為耗盡型場(chǎng)效應管,在正常情況下斷開(kāi)的稱(chēng)增強型效應管。

增強型場(chǎng)效應管特點(diǎn):當Vgs=0時(shí)Id(漏極電流)=0,只有當Vgs增加到某一個(gè)值時(shí)才開(kāi)始導通,有漏極電流產(chǎn)生.并稱(chēng)開(kāi)始出現漏極電流時(shí)的柵源電壓Vgs為開(kāi)啟電壓。

耗盡型場(chǎng)效應管的特點(diǎn),它可以在正或負的柵源電壓(正或負偏壓)下工作,而且柵極上基本無(wú)柵流(非常高的輸入電阻)。

結型柵場(chǎng)效應管應用的電路可以使用絕緣柵型場(chǎng)效應管,但絕緣柵增強型場(chǎng)效管應用的電路不能用結型 柵場(chǎng)效應管代替。

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