低频第4章(4.2).ppt

第四章场效应管及基本放大电路 第一节MOS场效应管的特点 与双极型晶体管相比 MOS场效应管具有以下主要特点 1 MOS场效应管是一种电压控制器件 iD受uGS的控制 2 MOS场效应管是单极型器件 温度稳定性好 抗辐射能力强 3 输入电阻极高 一般高达1010 1012 4 MOS场效应管所占芯片面积小 功耗很小 且制造工艺简单 因此便于集成 5 因MOS场效应管既有N沟道和P沟道器件之分 又有增强型和耗尽型之别 所以它们对偏压极性有不同要求 这一点与双极型器件是不完全相同的 双极型和场效应型三极管的比较 双极型和场效应型三极管的比较 续 2 高频等效电路 FET高频微变等效电路 dUBS 0 2 连接方法 组态 FET高频微变等效电路 dUBS 0 第二节MOS场效应管的基本放大电路 一 低频交流小信号模型 简化的低频小信号模型 dUBS 0 二场效应管的偏置电路 一 自给偏置电路 1 UGS 0时 IS ID RS两端电压为 US ISRS 2 由于IG 0 UG 0 UGS ISRS IDRS 由此构成直流偏压 所以称为自给偏压式 1 基本型自给偏置电路 基本型自给偏置电路 第二节场效应管的基本放大电路 2 改进型自给偏置电路 上述电路中RS起直流反馈作用 RS大 Q稳定 但RS大Q点低 问题 Q点低不仅使A 且由于接近夹断 非线性失真加大 1 由R1 R2分压 给RG一个固定偏压 RG很大以减小对输入电阻的影响 2 对于耗尽型FET UGS EDR2 R1 R2 IDRS 此时RS大Q点不会低 反馈调节 显然对于JFET 当 US UG 时 放大器具有正确的偏压 改进型自给偏置电路 ID IDSS 1 UGS Up 2 二 外加偏置电路 外加偏置电路 对于增强型MOSFET UGS 0时 ID 0 1 此时靠外加偏压 UGS EDRL R1 R2 RG很大以减小对输入电阻的影响 2 改进型外加偏压 UGS EDRL R1 R2 IDRS 对于JFET 须保证 US UG 时 放大器具有正确的偏压 耗尽型以自给偏压为主 UG UDDR2 R1 R2 UGS UG US UG IDRID IDSS 1 UGS Up 2UDS UDD ID Rd R 共源基本放大电路的直流通道 根据图可写出下列方程 于是可以解出UGS ID和UDS 二三种基本放大电路 一 共源组态基本放大器 1 直流分析 二三种基本放大电路 结型共源放大器电路 电压增益为 1 未接CS时 等效电路如图 一般rds RD RL RS rds可忽略 2 交流分析 放大器的输入电阻为 放大器的输出电阻为 ri RG R1 R2 RG ro RD 2 接入CS时 AU gmRD ri RG R1 R2 RG ro RD rds RD 四 三种接法基本放大电路的比较 三种基本放大电路的比较如下 组态对应关系CE CB CCCS CG CD 电压增益 三种基本放大电路的比较如下 组态对应关系CE CB CCCS CG CD 输入电阻Ri 三种基本放大电路的比较如下 组态对应关系CE CB CCCS CG CD 输出电阻Ro CS rds RDCD Rs 1 gm CG RD 表3 3FET三种组态性能比较 以上表格中参数是在下列条件下求得的 gm 1 5mA rds 100k RD Rs 10k RG 5M 2 高频等效电路 FET高频微变等效电路 dUBS 0 FET