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模电摸索日记之《场效应管放大电路》

时间:2022-12-27 11:00:00 mos管共栅极放大电路

场效应管放大电路

  • 1、场效应管的偏置电路及静态分析
    • 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
    • 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
      • 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
      • 1. 静态分析
      • 2. 动态分析

  • 晶体管一样,场效应管可以控制信号,因此常用于放大电路。场效应管放大电路的常见组态是共源、共漏两种。
  • 晶体管是电流控制器件
  • 场效应管是电压控制装置

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

在这里插入图片描述
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
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