場效應(yīng)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,其電源往往會加入一級晶體管電子濾波器,其電路結(jié)構(gòu)如圖J1,設(shè)圖的右邊是一個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(shù))

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.打個比方設(shè)晶體管的直流放大系數(shù)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就滿足要求了。

場效應(yīng)管

現(xiàn)在越來越多的電子電路都在使用場效應(yīng)管,特別是在音響領(lǐng)域更是如此,場效應(yīng)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(jié)構(gòu)簡圖如圖C-a。

場效應(yīng)管是一種單極型晶體管,它只有一個P-N結(jié),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)之間加上一個反向偏壓(稱柵極偏壓)在反向電場作用下P-N變厚(稱耗盡區(qū))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,耗盡區(qū)將完全溝道"夾斷",此時,場效應(yīng)管進入截止狀態(tài)如圖C-c,此時的反向偏壓我們稱之為夾斷電壓,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。

在制造場效應(yīng)管時,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,則將會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,場效應(yīng)管可工作在正的偏置狀態(tài),我們稱這種場效應(yīng)管為絕緣柵型場效應(yīng)管,又稱MOS場效應(yīng)管,所以場效應(yīng)管有兩種類型,一種是絕緣柵型場效應(yīng)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(jié)型柵型效應(yīng)管,它只能工作在反向偏置狀態(tài)。

絕緣柵型場效應(yīng)管又分為增強型和耗盡型兩種,我們稱在正常情況下導通的為耗盡型場效應(yīng)管,在正常情況下斷開的稱增強型效應(yīng)管。

增強型場效應(yīng)管特點:當Vgs=0時Id(漏極電流)=0,只有當Vgs增加到某一個值時才開始導通,有漏極電流產(chǎn)生.并稱開始出現(xiàn)漏極電流時的柵源電壓Vgs為開啟電壓。

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

結(jié)型柵場效應(yīng)管應(yīng)用的電路可以使用絕緣柵型場效應(yīng)管,但絕緣柵增強型場效管應(yīng)用的電路不能用結(jié)型 柵場效應(yīng)管代替。

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