場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路(參考版)
2025-08-08 04:23本頁(yè)面
【正文】 。 運(yùn)用估算法求 Q點(diǎn)時(shí)，必須已知 ?DSS及 VP。 例 5: 如圖中 T 的 ?DSS = 2mA, VGS(off) = 3V, 試求： (1)柵源電壓 VGS； (2)漏極電流 ?D； (3)漏源電壓 VDS； (4)低頻跨導(dǎo) gm； R 1 300K R D 10K R 2 200K cc V DD V 5V 12V T 解： (1)由電路圖可知： (2)場(chǎng)效應(yīng)管為 N溝道耗盡型，其轉(zhuǎn)移特性曲 線可用近似公式表示為： CCGS VRRRV212???2)1(PGSD S SD VV????R 1 300K R D 10K R 2 200K cc V DD V 5V 12V T V2?? 將已知條件代入，可得： (3) VDS可通過(guò)列出輸出回路方程求得： mAD92??VRVV DDDDDS ???????msVVVgPPGSD S Sm9412)4( ???? 小結(jié)： 本題的目的在于 估算 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的 靜態(tài)工作點(diǎn) 。 耗盡型 MOS管的導(dǎo)電溝道 是在 VGS= 0時(shí)已經(jīng)形成，極柵源電壓為零時(shí)才有較大漏極電流 ?d,其 VGS值可正可負(fù) 。 ? 夾斷電壓和飽和特性可 直接從特性曲線上看出 。 (3) ?DSS≈6mA 。????21 // RRRr Gi ???? M0 3 7 ro=RD=10k? 例 2： 源極輸出器 uo +UDD RS ui C1 R1 RG R2 RL 150k 50k 1M 10k D S C2 G 一、靜態(tài)分析 US?UG mA50 .RURUISGSSD ???UDS=UDD US =205=15V V5211 ???? DDG URRRUuo +UDD RS ui C1 R1 RG R2 RL 150k 50k 1M 10k D S C2 G LgsmgsLgsmiou RUgURUgUUA?????? ????11?????LmLmRgRgiU?oU?gsU?gsmUg ?dI?ri ro ro? g R2 R1 RG s d RL RS 微變等效電路 二、動(dòng)態(tài)分析 ri ro ro? g R2 R1 RG s d RL RS 微變等效電路 21 // RRRr Gi ???? M0 3 7 輸入電阻 ri 輸出電阻 ro 加壓求流法 mgsmgsdo gUgUIUr 1?????? ????Soo Rrr //??U?I?dI?g d 微變等效電路 ro ro? R2 R1 RG s RS gsU?gsmUg ? 例 3: 一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的輸 出特性如圖所示，試分析 : (1)它是屬于何種類型的 場(chǎng)效應(yīng)管； (2)它的開(kāi)啟電壓 VT ( 或 夾斷電壓 VP )大約是多 少？ (3)它的飽和漏極電流 ?DSS是多少 ? 4 8 12 16 2 6 8 0 Id(mA) 1v Vgs=0v 1v 2v 4 4 解：由場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性可看出， (1)VGS在 正負(fù)電壓 一定范圍內(nèi)變化時(shí)，有 ?D 輸出，所以為 N溝道耗盡型 場(chǎng)效應(yīng)管。 d RL RD 微變等效電路 gsmUg ?gsU?s g R2 R1 RG RL39。 例 1： 場(chǎng)效應(yīng)管的共源極放大電路 一、靜態(tài)分析 求： UDS和 ID。 (2) 場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大器 (漏極輸出 )輸入輸出反相，電壓放大倍數(shù)大于1；輸出電阻 =RD。)//()//( RgRRgVRRVgVVAv ?????? ????? 圖 圖 微變等效電路 (2)交流分析 ① 電壓放大倍數(shù) ② 輸入電阻 mmgsmgsgsiii1//11gRgRVgRVVIVR ?????????????1)/()/1()/1(mmm??? gRRgRgR ③ 輸出電阻 Ro≈Rd 交流參數(shù)歸納如下 ① 電壓放大倍數(shù) . LmLdmgsLdgsmio 39。 圖 圖 微變等效電路 (1)直流分析 與共源組態(tài)放大電路相同。39。139。39。,)]/1/ / (//[39。39。 共漏放大電路的微變等效電路 ② 輸入電阻 )//( g2g1gi RRRR ??共漏放大電路 ③ 輸出電阻 計(jì)算輸出電阻的 原則與其它組態(tài)相同 ， 將 微變等效電路 改畫為圖 。L，分母對(duì)共源放大電路是 1，對(duì)共漏放大電路是 (1+ gmR39。 L 1 時(shí)， vA? ≈ 1 。)////()////(RgRgRRrVgVRRrVgVVAv ????? ??????(2)交流分析 共漏放大電路的微變等效電路 ① 電壓放大倍數(shù) 。 LmLmLdsgsmgsLdsgsmio39。 RrRIVR ?????③ 輸出電阻 ② 輸入電阻 Ri=Rg1//Rg2 或 Ri=Rg+(Rg1//Rg2) 共漏組態(tài)基本放大電路 共漏組態(tài)基本放大電路如圖 圖 共漏組態(tài)放大電路 直流通道 其直流工作狀態(tài)和動(dòng)態(tài)分析如下。RgVVAv ??? ???ddsdooo //39。 圖 計(jì)算 Ro的電路模型 將負(fù)載電阻 RL開(kāi)路 ，并想象 在輸出端加一個(gè)電源 , 將 輸入電壓信號(hào)源短路 ，但 保留內(nèi)阻 。39。LRi / (Ri +RS) 式中 Ri是放大電路的輸入電阻。其它部分與雙極型三極管放大電路情況一樣 。 與雙極型三極管相比， 輸入電阻無(wú)窮大，相當(dāng)開(kāi)路 。 根據(jù)圖 下列方程 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VG－ VS= VG－ IDQR IDQ= IDSS[1－ (VGSQ /VGS(off))]2 VDSQ= VDD－ IDQ(Rd+R) 于是 可以解出 VGSQ、 IDQ和 VDSQ。與共射基本放大電路的 Rb Rb2， Re和 Rc分別一一對(duì)應(yīng)。 (1)直流分析 將共源基本放大電路的直流通道畫出 ,如圖。 (a)采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 (b)采用絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 圖 共源組態(tài)接法基本放大電路 比較共源和共射放大電路，它們只是在偏置電路和受控源的類型上有所不同。 對(duì)于采用場(chǎng)效應(yīng)三極管的共源基本放大電路，可以 與共射組態(tài)接法的基本放大電路相對(duì)應(yīng) ，只不過(guò)場(chǎng)效應(yīng)三極管是電壓控制電流源，即 VCCS。 rds為漏極電阻， 類似于雙極型晶體管 的 rce，其值大概為幾百 K歐姆。 場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路為： G S D uGS
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