5.2场效应管放大电路.ppt

1、场效应管的三个电极g、s、d和三极管的三个电极b、e、c的作用相对应。用场效应管组成的放大电路也有相应的共源、共漏、共栅三种不同的接法，为使场效应管放大电路能够正常工作，也应建立合适的静态工作点，并使静态工作点稳定，所不同的是场效应管是电压控制器件，需要建立合适的栅源电压，也叫栅极偏置电压（栅偏压）。,5.2场效应管放大电路,(1)静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。,(2)动态：能为交流信号提供通路。,组成原则：,分析方法：,MOSFET放大电路,一、直流偏置及静态工作点的计算,1、共源放大电路结构,MOS管必须工作于恒流状态，即：VGSVT、VDSV

2、GS-VT,采用分压偏置式偏置电路，以保证静态工作点稳定。,输入回路与输出回路共源极。,2、共源放大电路静态工作点计算,Q点=（VGSQ、IDQ、VDSQ）,IGQ=？,VGSQ,IDQ,VDSQ,由于IG=0，则G点电位为,假定MOS管工作在饱和区,解方程组（2），可得IDQ。,直流偏置及静态工作点的计算,求VDSQ判断饱和区的假设是否正确,例1：在N沟道EMOS管电路中，已知,解：由于IG=0,栅极和源极上的电压分别为,设MOS管工作在饱和区，则,不合理,MOS管工作在饱和区，假设成立,直流偏置及静态工作点的计算：例1,例2：图示为双电源供电的在N沟道EMOS管电路中，已知,解：由于IG=

3、0,栅极和源极上的电压分别为,设MOS管工作在饱和区，则,不合理,MOS管工作在饱和区，假设成立,直流偏置及静态工作点的计算：例2,解：设MOS管工作于饱和区，则有：,例5.2.2：设MOS管参数为：,电路参数,若流过Rg1Rg2的电流是ID的1/10,求：Rg1Rg2的值？,由此可得：,流过Rg1，Rg2的电流约为0.05mA，即有：,MOS管工作在饱和区，假设成立,由此可得：,考虑到：,有：,解：当vI=0时，栅极相当于接地，且Rg上无电流通过,例5.2.3：设NMOS管参数为：,电源电压、电流,求：电路参数？,由此可得：,源极电压,设MOS管工作于饱和区，则有：,漏极电流,MOS管工作在

4、饱和区，假设成立,考虑到：,当：,漏源电压：,跨导,漏极输出电阻,二、场效应管的微变等效电路,场效应管的微变等效电路为：,因为栅极电流为零，所以栅源间相当于开路。,三、MOS场效应管放大电路分析（1）,共源放大电路的微变等效电路,结论：,（1）共源电路与共射电路结构相似，性能也相似。,（2）共源电路放大电路的Ri比共射电路的Ri大很多，可由电阻RG1、RG2决定。,电压放大倍数Av：,输入电阻Ri：,输出电阻Ro：,共漏放大电路,1、共漏放大电路结构,输入回路与输出回路共漏极,2、静态工作点计算,Q点=（VGSQ、IDQ、VDSQ）,由电路结构，有,即：,又：,解方程组2，可得IDQ、VGSQ

5、。,MOS场效应管放大电路分析（2）,3、共漏放大电路动态参数计算,电压放大倍数AV：,输入电阻Ri：,所以：,即：,输出电阻Ro：,因为：,又：,MOS场效应管放大电路分析（3）,MOS场效应管放大电路分析（4）例题,微变等效电路,Ro=RD=10k,MOS场效应管放大电路分析（5）例题,例5.2.5：设MOS管参数为：,电路参数,求：电压增益、源电压增益、输入输出电阻？,解：由例5.2.2的直流分析已知,小信号互导、输出电阻为,例5.2.5,输出电压：,由此可得：,电压增益：,输出电阻：,输入电阻：,源电压增益：,四、场效应管放大电路小结,(1)场效应管放大器输入电阻很大。(2)场效应管共

6、源极放大器(漏极输出)输入输出反相，电压放大倍数大于1；输出电阻=RD。(3)场效应管源极跟随器输入输出同相，电压放大倍数小于1且约等于1；输出电阻小。,例5.2.6：设耦合电容对信号频率可视为交流短路,场效应管工作在饱和区，rds很大，可忽略。试画出其小信号等效电路，求出其输入电阻、小信号电压增益、源电压小信号电压增益和输出电阻。,解：其小信号等效模型如下图,电压增益：,源电压增益：,由图有：,源极跟随器电压增益小于1但接近于1,令vs=0,保留其内阻Rs,然后在输入端加一测试电压vt,求输出电阻的电路如右图所示,所以,源极跟随器电阻等于源极电阻、MOS输出电阻、和互导倒数相并联，所以较小,解:(1)求静态值,例5.2