场效应三极管放大电路的研究方法.docx

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场效应三极管放大电路的研究方法

3.3场效应三极管放大电路的分析方法

3.3.1共源组态基本放大电路

对于采用场效应三极管的共源基本放大电路，可以与共射组态接法的基本放大电路相对应，只不过场效应三极管是电压控制电流源，即VCCS。

共源组态的基本放大电路如图03.28所示。

与较共源和共射放大电路比较，它们只是在偏置电路和受控源的类型上有所不同。

只要将微变等效电路画出，就是一个解电路的问题了。

（a>采用结型场效应管（b>采用绝缘栅场效应管

图03.28共源组态接法基本放大电路

（1>直流分析

图03.29共源基本放大电路的直流通路

将共源基本放大电路的直流通路画出，如图03.29所示。

图中Rg1、Rg2是栅极偏置电阻，R是源极电阻，Rd是漏极负载电阻。

与共射基本放大电路的Rb1、Rb2，Re和Rc分别一一对应。

而且只要结型场效应管栅源PN结是反偏工作，无栅流，那么JFET和MOSFET的直流通路和交流通路是一样的。

根据图03.29可写出下列方程

VG=VDDRg2/（Rg1+Rg2>

VGSQ=VG－VS=VG－IDQR

IDQ=IDSS[1－（VGSQ/VGS]2

VDSQ=VDD－IDQ（Rd+R>

于是可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。

（2>交流分析

画出图03.28电路的微变等效电路，如图03.30所示。

与双极型三极管相比，输入电阻无穷大，相当开路。

VCCS的电流源

s还并联了一个输出电阻rds，在双极型三极管的简化模型中，因输出电阻很大视为开路，在此可暂时保留。

其它部分与双极型三极管放大电路情况一样。

图03.30微变等效电路

①电压放大倍数

输出电压为

如果有信号源内阻RS时

=－gmRL′Ri/（Ri+RS>

式中Ri是放大电路的输入电阻。

②输入电阻

Ri=

=Rg1∥Rg2

③输出电阻

为计算放大电路的输出电阻，可按双口网络计算原则将放大电路画成图03.31的形式。

图03.31计算Ro的电路模型

将负载电阻RL开路，并想象在输出端加上一个电源

，将输入电压信号源短路，但保留内阻。

然后计算

，于是 

Ro=

 =rds∥Rd

3.3.2共漏组态基本放大电路

共漏组态基本放大电路如图03.32所示，其直流工作状态和动态分析如下。

图03.32共漏组态放大电路图03.33共漏放大电路的直流通路

（1>直流分析

将共漏组态接法基本放大电路的直流通路画于图03.33之中，于是有

VG=VDDRg2/（Rg1+Rg2>

VGSQ=VG－VS=VG－IDQR

IDQ=IDSS[1－（VGSQ/VGSoff>]2

VDSQ=VDD－IDQR

由此可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。

（2>交流分析

将图03.32的CD放大电路的微变等效电路画出，如图03.34所示。

图03.34共漏放大电路的微变等效电路

①电压放大倍数

由图03.34可知

式中RL′=

≈R//RL。

为正，表示输入与输出同相，当gmRL′>>1时，

≈1。

比较共源和共漏组态放大电路的电压放大倍数公式，分子都是gmRL’，分母对共源放大电路是1，对共漏放大电路是（1+gmRL′>。

②输入电阻

③输出电阻

计算输出电阻的原则与其它组态相同，将图03.34改画为图03.35。

图03.35求输出电阻的微变等效电路

3.3.3共栅组态基本放大电路

共栅组态放大电路如图03.36所示，其微变等效电路如图03.37所示。

图03.36共栅组态放大电路图03.37共栅放大电路微变等效电路

（1>直流分析

与共源组态放大电路相同。

（2>交流分析

①电压放大倍数

②输入电阻

③输出电阻

Ro≈Rd

3.3.4三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

电压放大倍数

CE：

CS：

CC：

CD：

CB：

CG：

输入电阻Ri

CE：

Rb//

CS：

Rg1//Rg2

CC：

Rb//

CD：

Rg+（Rg1//Rg2>

CB：

Re//[

]

CG：

R//（1/gm>

输出电阻Ro

CE：

Rc

CS：

rds//Rd

CC：

 Re//

CD：

R//（1/gm>

CB：

Rc

CG：

Rd

例1

例2