场效应管放大电路

第六节 场效应管放大电路
五、分压-自偏压式共源极放大电路
电路组成
静态时， 静态时，
R2 C1 + ui R1 Rs Rg g Rd d s RL CS +VDD 栅极电压由 栅极电压由VDD经R1、R2分压后提供， 分压后提供， C2 +
ID流经RS产生一个自偏压， 流经 产生一个自偏压， RS也有利于稳定静态工作点， 也有利于稳定静态工作点，
uo 旁路电容 必须足够大， 旁路电容CS必须足够大， -
以免影响电压放大倍数。 以免影响电压放大倍数。 RG用于提高放大电路的输入电阻。 用于提高放大电路的输入电阻。
分压-自偏压式共源放大电路
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第六节 场效应管放大电路
（一） 静态分析 1. 近似估算法 VG = R1 R1 + R2 VDD
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= gm ⋅ ∆uGS + 1
跨导 漏极输出电阻
4
rDS
⋅ ∆uDS
∂iD gm = ∂uGS
rDS
∂u DS = ∂i D
第六节 场效应管放大电路
场效应管的微变等效电路为： 场效应管的微变等效电路为：
iD D G uGS S uDS
G
ugs
D
gmugs rDS uds
S G
ugs
D
很大， 很大， 可忽略。 可忽略。 gmugs uds rDS 通常为几百千欧。 通常为几百千欧。
分压-自偏压式共源放大电路
Ui = Ugs
Uo = - gmUgs RD′
RD′= Rd // RL
& & & ′ Au =U o U i = −gmRD Ri = RG + (R1 // R2 )
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六、共漏极放大电路
又称源极输出器或源极跟随器 1. 静态分析
& & ′ Uo = gmUgs RS
′ RS = RS // RL
& & & ′ ′ & Ui = Ugs + gmUgs RS = (1 + gmRS )Ugs
′ U&o & = = gmRS Au & ′ U i 1+ gmRS
Ri = RG + ( R1 // R2 )
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2. 图解法
+VDD ID + + UGS RS UD
S
uGS = VGQ - iD Rs uDS = VDD - iD ( Rd + Rs )
iD VGQ RS VDD RS+RD 4V IDQ IDQ 3.5V 3V
O
R2 RG VG R1
RD
iD uGS = 4.5V
ID
UGSQ VGQ uGS
O UDSQ
2V VDD uDS
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（二) 动态分析
R2 C1G + ui R1 RS R g RD d s RL CS +VDD C2 + uo + RG Ui R1 R2 S Ugs gmUgs G + D id
仿真
+
RD RL U o -
g s + Ugs -
id
io
+
RG R1 R2
d 求源极输出器RO 的等效电路 gmUgs
RS Ro
Uo
-
& & Uo Uo & & & = & = + gmUo = ( 1 + gm)Uo Io − gmUgs R RS S RS
& Uo 1 1 Ro = // RS & = g +1 R = g Io m S m
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二、场效应管放大电路
组成原则： 组成原则：
(1) 静态：适当的静态工作点，使场效应管工作 静态：适当的静态工作点， 在恒流区， 在恒流区，场效应管的偏置电路相对 简单。 简单。 (2) 动态：能为交流信号提供通路。 动态：能为交流信号提供通路。
分析方法： 分析方法：
静态分析： 静态分析： 估算法、图解法。 估算法、图解法。 微变等效电路法。 微变等效电路法。 动态分析： 动态分析：
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三、 场效应管的微变等效电路
iD D G uGS S uDS
iD = f (uGS , u DS ) 求iD全微分得 ∂iD ∂iD ∆iD = ⋅ ∆uGS + ⋅ ∆uDS ∂uGS ∂uDS
+VDD d g s C2 RL + uo -
RG R1
RS
+ RG Ui R1 R2
g +U & - gs RS
d
s + RL Uo -
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g +
& Ui
& + Ugs
s -
id +
& gmUgs
仿真
RG RS RL R2 d
& Uo
R1 -
-
源极输出器的微变等效电路
C1 R2 g s R1 RS C2 RL + uo + ui +VDD d
可用近似估算法 或图解法， 或图解法， 求解过程可参阅 分压– 分压–自偏压式 共源放大电路。 共源放大电路。
RG
共漏极放大电路
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2. 动态分析
R2 C1 + ui id
& gmUgs
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S
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或：
Id = gmUgs + r1 Uds ds gm 的值约为 0.1 ~20 mS。 mS。
可在场效应管特性曲线上作图求得。 其中：gm和rDS可在场效应管特性曲线上作图求得。 其中： gm也可由 uGS iD= IDO( -1)2 UGS(th) 2 IDO IDQ gm = UGS(th) 求导得
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场效应管的特点 场效应管放大电路 场效应管微变等效电路 共源极放大电路 分压分压-自偏压式共源极放大电路 共漏极放大电路
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下页 总目录
第六节 场效应管放大电路
一、场效应管的特点
1. 场效应管是电压控制元件, 场效应管是电压控制元件, 三极管是电流控制元件。 三极管是电流控制元件。 2. 场效应管输入电阻非常高,三极管输入电阻较小。 场效应管输入电阻非常高,三极管输入电阻较小。 3. 场效应管噪声小,受外界温度及辐射的影响小, 场效应管噪声小,受外界温度及辐射的影响小, 存在零温度系数工作点。 存在零温度系数工作点。 4. 场效应管的制造工艺简单, 便于集成。 场效应管的制造工艺简单, 便于集成。 5. 存放时,栅极与源极应短接在一起。 存放时,栅极与源极应短接在一起。 焊接时,烙铁外壳应接地。 焊接时,烙铁外壳应接地。
C1 + ui 2
R2 Rg VG R1
Rd g + UGS
ID d +
+VDD C2 + uo -
UGSQ = VG - IDQRS UGSQ IDQ= IDO( UGS(th)
Rs
UDS s - R L ID CS
1)
分压-自偏压式共源放大电路
UDSQ = VDD - IDQ ( Rd + Rs )
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动态参数计算
RD RG + ui VGG + uo RG g + + Ugs s Rd gmUgs id + Uo d
VDD
Ui -
共源电路的微变等效电路
UI = UGS Uo Au = = - gm RD Ui
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Uo = - gmUgs RD Ro = RD
2. 图解法
iD VDD Rd
uDS = VDD - iD Rd 直流负载线
uGS = 4.5V 4V UGSQ
UGSQ = VGG
IDQ
O
Q
3.5V 3V 2V
UDSQ
VDD uDS
图解法分析共源放大电路的Q点
与直流负载线的交点即是静态工作点Q 与直流负载线的交点即是静态工作点Q 。
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四、共源极放大电路
（一）电路组成
RD
uGS > UGS(th) uDS > uGS - UGS(th)
+ ui VGG
Rg + g uGS -
d + uDS s -
+ uO -
VDD
共源极放大电路的原理电路
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（二） 静态分析 1. 近似估算法
Rg
iD
RD d + uDS s + uO -
VDD
Fra Baidu bibliotek
UGSQ = VGG uGS 2 iD= IDO( -1) UGS(th) UDSQ = VDD - IDQ RD
+ ui VGG
+ g uGS -
共源极放大电路的原理电路
IDQ=IDO(
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UGSQ
UGS(th)
-1)
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