模电摸索日记之《场效应管放大电路》
时间:2022-12-27 11:00:00
场效应管放大电路
- 1、场效应管的偏置电路及静态分析
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- 1. 自给偏压电路
- 2. 分压自偏压电路
- 二、场效应管放大电路动态分析
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- 1. 场效应管微变等效电路
- 2. 场效应管共源极放大电路分析
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- 1. 电压放大倍数A~u~
- 2. 输入电阻R~i~
- 3. 输出电阻R~o~
- 3. 场效应管共漏极放大电路分析
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- 1. 静态分析
- 2. 动态分析
1、场效应管的偏置电路及静态分析
为了确保在输入信号时,场效应管始终在放大区域(恒流区域)工作。与晶体管一样,场效应管的放大电路也应建立适当的静态工作点。不同之处在于,场效应管是一种电压控制装置,因此需要具有适当的格栅源电压。根据不同类型的场效应管对格栅源电压 UGS 通常有两种偏置形式:
- 一种是自偏压电路只适用于结型和耗尽场效应管
- 一种是分压偏置电路用于各种类型的场效应管
1. 自给偏压电路
自给偏压适用于结型场效应管和耗尽场效应管
由耗尽型MOS即使是UGS = 0,在相应的电压 UDS 还有漏极电流 ID。
在图所示的电路中,当ID当流过源极电阻R时,生压降 USQ = IDQ * R,由于栅极电流为零,R电流为零,因此栅极电位VGQ = 因此,栅-源静态电压为0
- 静态工作点分析:
可以计算出以下公式 IDQ 和 UDSQ
2. 分压自偏压电路
电路简单,工作点稳定。Ra值不能太大,否则负偏压过高,放大倍数下降,产生严重的非线性失真。所示电路为N通道增强型MOS管共源放大电路,所示电路的改进电路,在其栅极上加一个正电位,即通过电阻Rg1、Rg2分压后经Rg3加至栅极 go由于栅极增加了正电位,可以连接到源极sRs适当增加阻值,使静态工作点Q不会过低,稳定性大大提高。
栅极和源极电位分别为:
因此,栅-源电压:
再根据 IDQ 与 UGSQ 关系:
可以计算出其他变量
二、场效应管放大电路动态分析
1. 场效应管微变等效电路
场效应管是一种电压控制装置,其漏极电流i的大小由栅源电压u控制,其漏极输出电路可等效控制输入电压 ugs 的恒流源 gm * ugs。在低频段输入电阻 rgs 和漏源电阻 rds 高阻,可视为开路,图2.6.3(b)电路可用图2.6.3.表示简化等效电路。
2. 场效应管共源极放大电路分析
1. 电压放大倍数Au
“-”号表示共源放大电路的输出与输入反相。
2. 输入电阻Ri
输入电阻电路Ri为:
3. 输出电阻Ro
经典例题:
3. 场效应管共漏极放大电路分析
1. 静态分析
画直流通路;联立变量求解
2. 动态分析
- 电压放大倍数
- 输入电阻
- 输出电阻