2023-2024学年高二物理竞赛教学设计——场效应晶体管及其放大电路

这是一份2023-2024学年高二物理竞赛教学设计——场效应晶体管及其放大电路，共15页。教案主要包含了教学要求，重点和难点，教学内容，典型例题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年高二物理竞赛教学设计
——场效应晶体管及其放大电路
一、教学要求
知 识 点
教 学 要 求
学分
掌握
理解
了解

场效应管
　 场效应管的结构与类型
 
 
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　 场效应管的工作原理
 
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　 场效应管的伏安特性及主要参数
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　 场效应管的微变等效电路
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场效应管放大电路
　 场效应管放大电路的静态分析
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　 场效应管放大电路的动态分析
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　 场效应管三种基本放大电路
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二、重点和难点
本章的重点是：
场效应管（JFET、MOSFET）的伏安特性、主要参数，放大电路的组成及主要动态指标的微变等效电路分析法。
本章的难点是： 场效应管的工作原理及伏安特性。
三、教学内容
3.1场效应管
1. 场效应管的结构与类型
    场效应管是一种半导体器件，与第二章介绍的晶体管类似，器件内部也有两个PN结，器件外部也有三个电极（源极s、栅极g和漏极d）。
    场效应管按照结构和控制电场的形式，有结型和绝缘栅型两大类型。结型的栅极与硅材料直接接触，控制电场是PN结的内电场；绝缘栅型的栅极与硅材料之间隔有绝缘层（SiO2），不直接接触，控制电场是外电压产生的表面电场。
    场效应管按照工作方式，有耗尽型和增强型之分。耗尽型：在外加电压为零时，管内有固定的导电沟道，随外加电压的绝对值增大，导电沟道逐渐消失（耗尽）；增强型：在外加电压为零时，管内没有导电沟道，当外加电压的绝对值增大到一定程度后，导电沟道逐渐形成（增强）。
    场效应管按照导电沟道的掺杂类型，有N沟道和P沟道。两者的外加电压极性相反。

2. 场效应管的工作原理
    学习场效应管的工作原理时应正确理解以下几个概念：
    a）控制漏极电流的基本原理
        场效应管的导电沟道是一个可变电阻，外加电压改变导电沟道的几何尺寸，以改变导电沟道电阻的大小，从而达到控制漏极电流的目的。
    b）外加电压对导电沟道的影响
        当漏源电压等于零时，栅源电压变化，导电沟道处处宽度相等；当漏源电压不等于零时，导电沟道呈楔状，靠近漏极处沟道较窄。
    c）夹断电压和开启电压
        对耗尽型管，当栅源电压的绝对值增大到某一数值时，导电沟道就消失——称为夹断，把这一状态时的栅源电压称为夹断电压。N沟道0。
        对增强型管，当栅源电压的绝对值增大到某一数值时，导电沟道就出现——称为开启，把这一状态时的栅源电压称为开启电压。N沟道>0，P沟道rds ，最大
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决定于RG ，AI>>1
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