山东科技大学工程硕士学位论文 跨导运算放大器及其 Spice电路模型的构建 2.1 CMOS 模拟集成电路基本单元 2.1.1 MOS 场效应管的基本结构 绝缘栅场效应管又叫作 MOS 场效应管，意为金属 -氧化物 -半导体场效应管。图 2.1 为 MOS 场效应管的结构和电路符号。图中的 N型硅衬底是杂质浓度低的 N型硅薄片。 在它上面再制作两个相距很近的 P区，分别引为漏极和源极， 而由金属铝构成的栅极则 是通过二氧化硅绝缘层与 N型衬底及 P型区隔离。这也是绝缘栅 MOS 场效应管名称的 由来。因为栅极与其它电极隔离， 所以栅极是利用感应电荷的多少来改变导电沟道去控 制漏源电流的。 MOS场效应管的导电沟道由半导体表面场效应形成。 栅极加有负电压， 而 N 型衬底加有正电压。由于铝栅极和 N型衬底间电场的作用，使绝缘层下面的 N 型 衬底表面的电子被排斥，而带正电的空穴被吸引到表面上
五、电荷放大器 电荷放大器主要由一个高增益反向电压放大器和电容负反馈组成。输入端的 MOSFET 或 J-FET 提供高绝缘性能，确保极低的电流泄露。 电荷放大器将压电传感器产生的电荷转换为成比例的电压， 用来作为监测和控制过程的 输入量。电荷放大器主要由一个具有高开环增益和电容负反馈的 MOSFET( 半导体场效应晶 体管 )或 JFET(面结型场效应晶体管 )的反向电压放大器组成， 因此它的输入产生高绝缘阻抗， 会引起少量电流泄漏。忽略 Rt 和 Ri，输出端电压为： )( 1 1 1 crt r r o CCC AC C Q U 对于足够高的开环增益，系数 1/AC 接近于零。因此可以忽略电缆和传感器的电容，输 出电压仅由输入端电压和量程电容决定。 r o C QU 电荷放大器可看成是电荷积分器， 它总是在量程电容两端以大小相等， 极向相反的电荷 补偿传感器产生的电荷。 量程电容两端
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