南理工模电课件4-2

流IDQ(191页，4.4.3)
IDQ
IDSS(1
VGSQ )2 VP
VGSQIDQR1
4mA(1
2V)2 4V
1mA
R1
VGS Q 2V 2k IDQ 1mA
在如图所示的放大电路中已知
VDD＝20V， VGSQ＝－2V，管
子。8 参设 C数R 1I、2 D SCS＝22 在 4交mAR 流，2 通 V路6 Pk ＝中 －可4视V
(行1)静自态偏分压电路 析时，将
栅极g和 沟道之间
视为断路
处理
静态分析
VGS＝ QVGVS 0－IDQR
－IDQR
(1)
IDQIDS(S1VVGPSQ )2 (2)
由 (1)、 (2)联立求 ID、 Q出 VGSQ
V DS V Q D DID(Q R dR )
直流偏压VGS不是靠电压源提供，而是由源极电阻 R上的直流压降提供，称为自偏压电路。 该电路只适用于耗尽型FET，而且静态工作点调节 不方便。
2 I DSS gm
( 1 v GSQ VP
VP
)
2
4 mA
(1
2V －4 V
)
4V
＝1 mS
V gsIgRggmV gR s 1 Ig 3106Vgs
IgV gsR gm gV gR s 1V gs111 031V 60gs2130
I g 3 1 6 V 0 gs g m V g s1 1 3 V 0 gs
极 输
输 入
电出IT
器 压
Rs
同
相Rg1，
电
压Rg2
增V益R
接 R
近
1gm，Vgs输
VT
入电阻高，输出电阻小。
1 R o R // g m 较小
共栅极和共源极连接示意图
例题 1
判断下列电路能否正常工作。
N沟道JFET VDS>0 VGS≤0
P沟道耗尽型 MOSFET
VDS<0
不能，因为VGS>0
VGS＝ Q VG VS
Rg2 Rg1 Rg2
VDD－IDQR
(1)
IDQIDS(S1VVGPSQ )2 (2) V DS V Q D DID(Q R dR )
耗尽型、增强型FET均适用；而且静态工作 点可通过调节Rg1、 Rg2和R确定，比较方便
2. FET放大电路的动态分析
(1) FET的交流小信号模型
(2) 分压器式自偏压电路
VGS＝ Q VG VS
Rg2 Rg1 Rg2
VDD－IDQR
(1)
IDQIDS(S1VVGPSQ )2 (2)
设VP 1V，IDSS0.5mA，
则： IIDDQQ12
(0.950.64)mA (0.950.64)mA
IDQIDSS
VGSQ 0.2V 2
IDQIDQ2 0.31mA
R i R g3(R g1//R g2)
IT IRgmVgs
IR
VT R
VgsVT 0
IT
VT R
gmVT
R0
VT IT
1 1 R gm
即： Ro
R
//
1 gm
，很小
V g sV R0 V RV gs
电流源等效电阻：
Vgs g mVgs
1 gm
共 ，
漏电 Rg3
其输
路 出
电又Vg压称s
源 和
能
N沟道增强型MOSJFET VDS>0 VGS>0
N沟道耗尽型MOSJFET VDS>0
不能，因为VGS=0， 没有导电沟道
不能，因为 VDS<0
例题 2
在如图所示的放大电路中已知
VDD＝20V， VGSQ＝－2V，管
子参数IDSS＝4mA， VP＝－4V
。设C1、C2在交流通路中可视
为短路。(1)求电阻R1和静态电
rgs：栅极和源极间的电阻，极大，常作开路处理 gm：低频互导(跨导) rd：交流输出电阻，比较大，常作开路处理
小信号模型的简化
(2) 用小信号模型分析FET放大电路
(a) 共源放大电路
计A 算 V、 Ri、 Ro
AV
Vo Vi
gmVgs Rd Vgs gmVgs R
gm Rd 1 gmR
主要内容链接
4.4 场效应管放大电路
1. FET的直流偏置电路及静态分析 2. FET放大电路的动态分析
4.4 场效应管放大电路
FET和BJT一样，工作时要有合适的静态工作点。
根据FETቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ输出特性，电路应给FET提供合适的VGS
和VDS才会有合适的静态工作点。 1对. FFEETT进的直流偏置电路及静态分析
A V1gm g(m R R 1dR2)11 1 (12 06)1.1 R0Rd1k 0
I g 3 1 6 V 0 gs g m V g s1 1 3 V 0 gs
A V
V o V i
g m V gs R d I g R g ( I g g m V gs ) R 2
g m V gs R d I g R g g m V gs R 2
10 36
1.1 V g s g m V g ( R s1 R 2 /R /g ) V g s 0
RoRd1k 0
作业 192页：4.4.5，4.4.6
R i R g3(R g1//R g2)
共源电路属于反相(倒相)电
压放大器，其增益较大，输
入电阻较高，输出电阻由Rd 决定
Vgs gmVgsR 0 Vgs 0
Ro Rd
(b) 共漏放大电路(源极输出器)
A V V V o i V g V o sV o V gg s m V g m g V ( R g s( /R sR / /L R ) /L ) 1 g m g ( m R (R //R /L R /) L )
为V 短D路＝ SQ V 。D(2D )I求D正(Q R 常d 放R 大1 条R 2 件) 下R2可2 能 的01最(1 大值 02R 2)8 － R 2 为使FET正常工作，其静态工作
点必须落在放大区满，足即：
VDSQVGSQVP VDSQ 2－(4)＝2V
(3) 设rd可忽略，在上述条件下计算AV和Ro