第2章放大器基础第5讲

1、第二章第二章 放大器基础放大器基础二、分压式自偏压共源放大电路二、分压式自偏压共源放大电路2.4 场效应管放大器场效应管放大器2.4.1 场效应管放大器偏置电路场效应管放大器偏置电路 与直流分析与直流分析2.4.2 场效应管共源放大器交流场效应管共源放大器交流 分析分析2.4.3 三种组态场效应管放大器三种组态场效应管放大器 的比较的比较2.4.1 场效应管放大器偏置电路与场效应管放大器偏置电路与 直流分析直流分析场效应管的三种基本组态：场效应管的三种基本组态： 共源、共漏、共栅共源、共漏、共栅在放大电路中，场效应管工作在在放大电路中，场效应管工作在饱和区饱和区 以以N沟道结型场效应管为例进行

2、讨论沟道结型场效应管为例进行讨论FET放大电路组成原则及分析方法放大电路组成原则及分析方法(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，使场效应管工作在恒流区在恒流区(放大区、饱和区放大区、饱和区)，FET的偏的偏置电路相对简单。置电路相对简单。(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。组成原则：组成原则：静态分析：静态分析：估算法、图解法。估算法、图解法。动态分析：动态分析：小信号等效电路法。小信号等效电路法。分析方法：分析方法：栅极电阻栅极电阻 RG 的作用：的作用：(1)为栅偏压提供通路为栅偏压提供通路(2)泻放栅极积累电荷泻放栅极积累电荷源

3、极电阻源极电阻 RS 的作用：的作用：提供负栅偏压提供负栅偏压漏极电阻漏极电阻 RD 的作用：的作用：把把 iD 的变化变为的变化变为 uDS 的变化的变化UGSQ = UGQ USQ = IDQRSs由上三式可得由上三式可得静态工作点参数静态工作点参数UGSQ、IDQ、UDSQ根据电路写出下列方程：根据电路写出下列方程：RIUDQGSQ)(dDQDDDSQRRIVU同时，场效应管转移特性为同时，场效应管转移特性为2GS(off)GSQDSSDQ)1 (UUII（1）（2）（3）二、分压式自偏压共源放大电路二、分压式自偏压共源放大电路由上面公式可得由上面公式可得静态工作点参数静态工作点参数UG

4、SQ、IDQ、UDSQ二、分压式自偏压共源放大电路二、分压式自偏压共源放大电路DDGQVRRRU2g1g2g RIVRRRU2g1g2gDQDDGSQ )RR(IVUdDQDDDSQ 2GS(off)GSQDSSDQ)(UU1II 例例 2 已知已知 UGS(off)= 0.8 V，IDSS = 0.18 mA，求，求“Q”。解方程得：解方程得：IDQ1 = 0.69 mA，UGSQ = 2.5V (增根，舍去增根，舍去) GQ(V) 8 . 5 64 200 64 24 UDQDQGSQ128 . 5 )210(8 . 5IIU 2DQ2GS(off)GSQDSSDQ)8 . 0128 .

5、51(18. 0)1(IUUII IDQ2 = 0.45 mA ， UGSQ = 0.4 V RLRDC2CS+uo C1+ui RG2GSDRG1RG310 k 10 k 200 k 64 k 1 M 2 k 5 k +24V2.4.2 场效应管共源放大器交流分析场效应管共源放大器交流分析低频跨导低频跨导 gm ：常数常数 DSGSDmUuig反映了反映了uGS 对对 iD 的控制能力的控制能力输出电阻输出电阻rd：常数常数 GSDDSduiur(b)GSDg umgsRsRGRDRLuo+us+ugsRiRo图图 微变等效电路微变等效电路2.4.2 场效应管共源放大器交流分析场效应管共源放

6、大器交流分析2.4.2 场效应管共源放大器交流分析场效应管共源放大器交流分析放大器的放大器的电压放大倍数电压放大倍数Au：)/()/(LdmgsLdgsmiouRRguRRuguuA输入电阻输入电阻：输出电阻输出电阻：giRR doRR (b)GSDg umgsRsRGRDRLuo+us+ugsRiRo例例5VGS(off) U1mADSS I（1）确定静态工作点）确定静态工作点 （2）求该放大电路的）求该放大电路的 Au、 Ri 、Ro+(+12V)VDDC1C2C3100M100k20k5k100k10kRG3RG1RG2RRs+usui+RDRL+uo分压式自偏压偏置电路分压式自偏压偏置

7、电路 解：解： （1）确定静态工作点）确定静态工作点 RRIVU DDQDDDSQ2UU1II GS(off)GSQDSSDQ0.61mADQ I1VGSQ U2.85VDSQ URIVRRRUDQDDG2G1G2GSQ +(+ 1 2V )VD DC1C2C310 0M 10 0k20 k5k10 0k 10 kRG 3RG 1RG 2RRs+usui+RDRL+uo5VGS(off) U1mADSS I2.动态分析动态分析 GS(off)GSQGS(off)DSSm2UU1UIg0.32mSm g)/(g/LDmgsLDgsmiouRRu)RR(uguuA G2G1G3iR/RRR DoR

8、R 代入数据，得代入数据，得3.2u A100Mi R10ko R二、共漏放大器二、共漏放大器1. 静态分析静态分析 2S212UU1IIRIVURIVRRRU)(GS(off)GSQDSDQDQDDDSQDQDDgggGSQ联立求解可得静态工联立求解可得静态工作点参数：作点参数：GSQUDQIDSQU二、共漏放大器二、共漏放大器2动态分析动态分析二、共漏放大器二、共漏放大器电压放大倍数为：电压放大倍数为：)()(LgsmgsLgsmR/RuguR/Rug )R/R(g1)R/R(gLLmm iouuuA二、共漏放大器二、共漏放大器2动态分析动态分析输入电阻为：输入电阻为：)(21igg3gR/RRR 二、共漏放大器二、共漏放大器2动态分析动态分析二、共漏放大器二、共漏放大器2动态分析动态分析输出电阻为：输出电阻为：R/RRoo mog1R 所以所以mog1/RR 三、三种组态放大器的比较三、三种组态放大器的比较 共源、共栅、共漏放大器分别与共射、共共源、共栅、共漏放大器分别与共射、共基、共集放大器相对应基、共集放大器相对应。归纳起来，主要有以。归纳起来，主要有以下特点：下特点： 1电压放大