MOS管的靜態(tài)工作點的計算

1、精選文檔據場效應管的上述特點，利用雙極型三極管與場效應管的電極對應關系，即bG，eS，cD，即可在單管共射放大電路的基礎上，組成共源極放大電路。上圖是一個由N溝道增強型MOS場效應管組成的單管共源極放大電路的原理電路圖。為了使場效應管工作在恒流區(qū)以實現放大作用，對于N溝道 增強型MOS管來說，應滿足以下條件：uGSUTuDSuGS-UT其中UT為N溝道增強型MOS場效應管的開啟電壓。 一、靜態(tài)分析為了分析共源極放大電路的靜態(tài)工作點，可以利用近似估算法或圖解法。（一）近似估算法在上圖中，由于MOS場效應管的柵極電流為零，因此電阻RG上沒有電壓降，則當輸入電壓等于零時UGSQVGG（271）由上圖

2、可得UDSQVDDIDQRD（274）（二）圖解法為了用圖解法確定靜態(tài)工作點，應先畫出直流負載線。由上圖電路的漏極回路可列了以下方程：uDSVDDiDRD根據以上方程，在場效應管的輸出特性曲線上畫出直流負載線，如下圖所示。直流負載線與uGS=UGSQVGG的一條輸出特性的交點即是靜態(tài)工作點Q。由圖可得靜態(tài)時的IDQ和UDSQ，見下圖。二、動態(tài)分析 同樣可以利用微變等效電路法對場效應管放大電路進行動態(tài)分析。首先討論場效應管的等效電路。由于漏極電流iD是柵源電壓uGS和漏源電壓uGS的函數,根據式（278）可畫出場效應管的微變等效電路，如下圖所示。圖中柵極與源極之間雖然有一個電壓Ugs，但是沒有柵

3、極電流，所以柵極是懸空的。D、S之間的電流源gmUgs也是一個受控源，體現了Ugs對Id的控制作用。等效電路中有兩個微變參數：gm和rDS。它們的數值可以根據式（276）和（277）中的定義，在場效應管的特性曲線上通過作圖的方法求得。 一般gm的數值約為0.1至20mS。rDS的數值通常為幾百千歐的數量級。當漏極負載電阻RD比rDS小得多，可認為等效電路中的rDS開路。272分壓自偏壓式共源放大電路靜態(tài)時，柵極電壓由VDD經電阻R1、R2分壓后提供，靜態(tài)漏極電流渡過電阻RS產生一個自偏壓，場效應管的靜態(tài)偏置電壓UGSQ由分壓和自偏壓的結果共同決定，因此稱為分壓自偏壓式共源放大電路。引入源極電阻

4、RS也有利于穩(wěn)定靜態(tài)工作點，而旁路電容CS必須足夠大，以免影響電壓放大倍數。接入柵極電阻RG的作用是提高放大電路的輸入電阻。一、靜態(tài)分析（一）近似估算法根據圖277的輸入回路可求得UDSQVDDIDQ（RDRS）（2713）（二）圖解法為了分析分壓自偏壓式共源放大電路的靜態(tài)工作點，也可心在場效應管轉移特性和漏極特性上利用作圖的方法求解。表達式可用一條直線表示，見上圖（a）。另外，iD與uGS之間又必須滿足轉移特曲線的規(guī)律，所以二者的交點即是靜態(tài)工作點Q。根據轉移特性上Q點的位置可求得靜態(tài)的UGSQ和IDQ值，見上圖（a）。 電路的漏極回路可列出以下方程：uDSVDDiD(RDRS)由此可在漏極特性曲線上畫出直流負載線，見上