模電課件場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

1、模電課件場(chǎng)效應(yīng)管放大電路4.6.14.6.1共源組態(tài)基本放大電路共源組態(tài)基本放大電路 對(duì)于采用場(chǎng)效應(yīng)三極管的共源基本放大對(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)，只不過場(chǎng)效應(yīng)三極管是電壓控制電相對(duì)應(yīng)，只不過場(chǎng)效應(yīng)三極管是電壓控制電流源，即流源，即VCCS。共源組態(tài)的基本放大電路。共源組態(tài)的基本放大電路如圖如圖4.114.11所示。所示。(a)采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(b)采用絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管采用絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管圖圖4.11 共源組態(tài)接法基本放大電路共源組態(tài)接法基本放大電路(1)(1)靜態(tài)分析靜態(tài)分析 將共源基本放大

2、電路的直流通道畫出將共源基本放大電路的直流通道畫出, ,如圖如圖4.124.12所示。所示。4.12 共源基本放大共源基本放大 電路的直流通道電路的直流通道 圖中圖中Rg1、Rg2是柵極偏是柵極偏置電阻，置電阻，Rs是源極電阻，是源極電阻，Rd是漏極負(fù)載電阻。與共射基是漏極負(fù)載電阻。與共射基本放大電路的本放大電路的Rb1、Rb2，Re和和Rc分別一一對(duì)應(yīng)。而且只分別一一對(duì)應(yīng)。而且只要結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管柵源間要結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管柵源間PN結(jié)是反偏工作，無柵流，那結(jié)是反偏工作，無柵流，那么么JFET和和MOSFET的直流的直流通道和交流通道是一樣的通道和交流通道是一樣的。 根據(jù)圖根據(jù)圖4.12可寫出下列方可寫

3、出下列方程程: VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R) 于是可以解出于是可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。圖圖4.13 微變等效電路微變等效電路(2)(2)動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析 畫出圖畫出圖4.12電路的微變等效電路。電路的微變等效電路。 與雙極型與雙極型BJT相比，相比，F(xiàn)ET輸入電阻無窮大，輸入電阻無窮大，相當(dāng)開路。相當(dāng)開路。VCCS的電流源的電流源 還并聯(lián)了一個(gè)還并聯(lián)了一個(gè)輸出電阻輸出電阻rds，可暫時(shí)保留，在雙極型三極管，可暫時(shí)保留，在雙極型三極管的簡(jiǎn)化模型

4、中，因輸出電阻很大視為開路。的簡(jiǎn)化模型中，因輸出電阻很大視為開路。其它部分與雙極型三極管放大電路情況一樣。其它部分與雙極型三極管放大電路情況一樣。gsmVg電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 如果有信號(hào)源內(nèi)阻如果有信號(hào)源內(nèi)阻RS時(shí)時(shí) =gmRLRi / (Ri +RS) 式中式中Ri是放大電路的輸入電阻。是放大電路的輸入電阻。LddsLLmgsLddsgsmLddsgsmo/)/()/(RRrRRgVRRrVgARRrVgVvvA輸入電阻輸入電阻 RVIRRiiig1g2/ /.輸出電阻輸出電阻 為計(jì)算放大電路的輸出電阻，可按雙口網(wǎng)為計(jì)算放大電路的輸出電阻，可按雙口網(wǎng)絡(luò)計(jì)算原則將放大電路畫成圖絡(luò)計(jì)算原則

5、將放大電路畫成圖4.144.14的形式。的形式。圖圖 4.14 4.14 計(jì)算計(jì)算Ro的電路模型的電路模型 將負(fù)載電阻將負(fù)載電阻RL開路，并想象在輸出端加開路，并想象在輸出端加一個(gè)電源一個(gè)電源 , 將輸入電壓信號(hào)源短路，但保將輸入電壓信號(hào)源短路，但保留內(nèi)阻。然后計(jì)算留內(nèi)阻。然后計(jì)算 ，于是，于是 ddsooo/=RrIVR交流參數(shù)歸納如下交流參數(shù)歸納如下電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)LmioRgVVAvddsdooo/RrRIVR輸出電阻輸出電阻輸入電阻輸入電阻 Ri=Rg1/Rg22)1 ()()(PGSDSSDdDDDDSDGSVvIiSRIVVRIVa2212)1 ()()(PGSDSSDdD

6、DDDSDDDgggGSVvIiRRIVVRIVRRRVbRi=Rg+(Rg1/Rg2) 4.6.2 4.6.2 共漏組態(tài)基本放大電路共漏組態(tài)基本放大電路共漏組態(tài)基本放大電路如圖共漏組態(tài)基本放大電路如圖4.154.15所示所示圖圖4.15 4.15 共漏組態(tài)放大電路共漏組態(tài)放大電路 4.16 4.16 直流通道直流通道(1)(1)靜態(tài)分析靜態(tài)分析 將共漏組態(tài)基本放大電路的直流通道畫于圖將共漏組態(tài)基本放大電路的直流通道畫于圖4.164.16之中，于是有之中，于是有: : VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off

7、)2 VDSQ= VDDIDQR由此可以解出由此可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。LmLmLdsgsmgsLdsgsmio1)/()/(RgRgRRrVgVRRrVgVVAv(2)(2)分析分析 將圖將圖4.154.15的的CD放大電路的微變等效電放大電路的微變等效電路畫出，如圖路畫出，如圖4.174.17所示。所示。圖圖4.17 4.17 共漏放大電路的微變等效電路共漏放大電路的微變等效電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)。式中LLdsL/RRRRrR vA為正，表示輸入與輸出同相，當(dāng) gmRL1 時(shí)，vA1。比較共源和共漏組態(tài)放大電路的電壓放大倍數(shù)公比較共源和共漏組態(tài)放大電路的電壓放大倍數(shù)公式

8、，分子都是式，分子都是gmRL，分母對(duì)共源放大電路是，分母對(duì)共源放大電路是1，對(duì)共漏放大電路是對(duì)共漏放大電路是(1+ gmRL)。輸入電阻輸入電阻)/(g2g1giRRRR 輸出電阻輸出電阻 計(jì)算輸出電阻的原則與其它組態(tài)相同，計(jì)算輸出電阻的原則與其它組態(tài)相同，將圖將圖4.17改畫為圖改畫為圖4.18。圖圖4.18 4.18 求輸出電阻的微變等效電路求輸出電阻的微變等效電路mmmdsdsmdsooogsomdsogsmdsoo1/1)/(1/)/1/(/,)/1/(/)/(gRRgRgrRrRgrRIVRVVgrRVVgrRVI交流參數(shù)歸納如下交流參數(shù)歸納如下電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)LmLmio

9、1RgRgVVAvmmdsooo1/)/1/(/gRgrRIVR輸出電阻輸出電阻輸入電阻輸入電阻Ri=Rg+(Rg1/Rg2)LmLdmgsLdgsmio)/()/(RgRRgVRRVgVVAv4.4.3 4.4.3 共柵組態(tài)基本放大電路共柵組態(tài)基本放大電路 共柵組態(tài)放大電路如圖共柵組態(tài)放大電路如圖4.194.19所示，其所示，其微變等效電路如圖微變等效電路如圖4.204.20所示。所示。 圖圖 4.19共柵組態(tài)放大電路共柵組態(tài)放大電路 圖圖4.20 微變等效電路微變等效電路(1)(1)直流分析直流分析 與共源組態(tài)放大電路相同。與共源組態(tài)放大電路相同。(2)(2)交流分析交流分析電壓放大倍數(shù)電

10、壓放大倍數(shù)輸入電阻輸入電阻mmgsmgsgsiii1/11gRgRVgRVVIVR 輸出電阻輸出電阻 RoRd1)/()/1 ()/1 (mmmgRRgRgR交流參數(shù)歸納如下交流參數(shù)歸納如下電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù).LmLdmgsLdgsmio)/()/(RgRRgVRRVgVVAv輸入電阻輸入電阻mmgsmgsgsiii1/11gRgRVgRVVIVR輸出電阻輸出電阻 RoRd三種基本放大電路的比較如下三種基本放大電路的比較如下組態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系組態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系 CE / CB / CC CS / CG / CDCE / CB / CC CS / CG / CD輸入電阻輸入電阻Ri CB: CC:CE:CS：Rg1 / Rg2CD：Rg+ (Rg1 / Rg2 )CG：R/(1/gm)R