8-5-2mosfet放大电路的小信号模型分析fet与bjt放大电路比较

1、如何分析和设计MOSFET放大电路？3. 小信号模型分析2（1）模型3Lec 05华中科技大学电信系2iD =Kn (vGS-VT)2 =Kn (VGSQ+ vgs-VT)2 =Kn (VGSQ-VT ) +vgs = Kn(VGSQ-VT )+ 2Kn(VGSQ-VT)vgs + Kngs静态值（直流）v2= IDQ+ gm vgs+ Kngsv2非线性动态值（交流）失真项其中：IDQ= Kn(VGSQ-VT)2 ， gm= 2Kn(VGSQ-VT)iD = IDQ + gm vgs = IDQ + id当，vgs 2(VGSQ-VT )时，3. 小信号模型分析（1）模型= I+ igl 0

2、 时iddiD = IDQ+ gm vgsDQdvgsgmvgsrdsvdsdid = gmvgsidgsvgsgmvgs vdsiddgvgsvdsss3. 小信号模型分析（1） 模型gl 0 时vgmvgsgsrdsvds.iddgCgdIdds.rgiddVgsgmVgsdsVds CgsCgbsCdsvgsgmvgsvds高频小信号模型s如何分析和设计MOSFET放大电路？3. 小信号模型分析Rg1RddiDCb2VDDvo5Lec 05华中科技大学电信系（2） 放大电路分析（例5.2.5）解：例5.2.2的直流分析已求得：RsvivsCb1gRg2TBsRVSSIDQ = 0.5mA

3、VDSQ = 4.75VVGSQ = 2VRsvgsgmvgsvivoRdvssR |Rg1g2Rgdidgm =2Kn(VGSQ- VT )= 2 0.5 (2 - 1)mA / V= 1mA / VRiRo如何分析和设计MOSFET放大电路？5Lec 05华中科技大学电信系3. 小信号模型分析（2）放大电路分析gdidv = - gvRRsvgsgmvgsomvi = vgs +gsdgmvgsR = vgs(1 +vigm R)Rg1s|Rg2RdvoA= vo = -gm RdvsRvRi =Ro viRg1Rd1 +| Rg2gm RRiRoAvs= vovS= vo vi vivS

4、= Av RiRi + RS如何分析和设计MOSFET放大电路？3. 小信号模型分析Rg1RddiDCb2VDDvo6Lec 05华中科技大学电信系（2）放大电路分析提高输入电阻的一种偏置方式RsvivsCb1Rg2gTBRg3sRR的接入不影响静态偏VSSRsRg3vgsgmvgsvivovssRdRg1Rg2Rg3置，但动态输入电阻为gdidRi =Rg3 +Rg1| Rg2Rg3可以取兆欧量级的电阻RiRo如何分析和设计MOSFET放大电路？VDD7Lec 05华中科技大学电信系3. 小信号模型分析（2）放大电路分析是何组态的放大电路？共漏Rg1dCbg TBsRsRg2vovv+A=

5、vo =( gmvgs )( R |rds )viRvsvigsgmvgs(R |rds )=gm (R | rds ) 1 Rsgs1 + gm (R |rds )+gs- vvovoviR|RvAvs =S=vivSg1g2vivsgmvgs Rrdsvo=gm ( R | rds ) (Ri)d1 + gm ( R |rds )Ri + RSRi如何分析和设计MOSFET放大电路？8Lec 05华中科技大学电信系3. 小信号模型分析（2）放大电路分析RsgRg1|Rg2vsvgssvigmvgs RrdsvoRi =Rg1| Rg2dviT =TR+ vTrds- gmvgsRivgsg

6、mvgsrdssirRg1|Rg2iTRiRvTgdvgs= -vTRo =vT =iT11 +1Rrds+ gmRs= R |1rds | gmFET与BJT放大电路有何异同点？1. FET和BJT内部都含有两个PN结，外部都有3个电极。它们有如下的对应关系：FETBJT栅极g基极b源极s发射极e漏极d集电极c10Lec 05华中科技大学电信系组态对应关系：BJTFETCECS电压增益：BJTCCCDCBCGFET(l=0)CE：- (Rc |RL )CS： -gm (rds| Rd |RL )- gm ( Rd |RL )rbe (1 + ) (R | R )CD：gm (rds |R |

7、RL ) 11CC：1rbe + (1 +e)( ReL 1| RL )1 + gm (rds |R |RL )CB： (Rc | RL )( gm + r)( Rd | RL )rCG： dsg( R| R )be1 +Rd | RLmdLrdsFET与BJT放大电路有何异同点？输入电阻：CE：BJTRb | rbeCC： Rb | rbe + (1 + )( Re | RL )rbeCS：CD：FET很高很高CB：R|1e1 + CG： R |gm输出电阻：CE：RcCS： rds | RdCC：R|( R| R) + rseb1 + beCD： r1ds| R |gmCB：RcCG： r

8、ds | Rd11Lec 05华中科技大学电信系FET与BJT放大电路有何异同点？2. 虽然这两类器件的工作原理不相同，但它们都可以利用两个电极之间的电压控制流过第三个电极的电流来实现输入对输出的控制。增强型MOS管利用栅-源极间的电压vGS控制漏极电流iD，BJT 利用基-射极间的电压vBE控制集电极电流iC。但在放大区域内，增强型MOS管的iD与vGS之间是平方律关系， 而BJT的iC与vBE之间是指数关系。显然，指数关系更加敏感，所以通常BJT管的互导要大于MOS管的互导。因MOS管的栅极电流iG=0，而BJT管的基极电流iB0，且电压vBE首先影响iB（或iE），然后通过iB（或iE）实现对iE的控制，故常将BJT称为电流控制器件，MOS管称为电压控制器件，以示两者之差别。13Lec 05华中科技大学电信系3. MOS管的互导gm不仅与VGSQ和开启（夹断）电压的差值（或IDQ）有关，而且还与其沟道的宽长比W/L 有关。而BJT的gm 仅与ICQ有关。4. 这两类器件的输出电阻ro都等于Early电压VA与静态电流（IDQ 或ICQ）的比值。通常BJT的VA比MOS管的VA