目的计算含源极电阻的共源极电路的小信号电压增益.ppt

第四章MOSFET及其放大电路 4.4 MOSFET放大电路的三种基本组态 共源极放大电路 共漏极放大电路 共栅极放大电路 1.共源极电路的基本结构 输出电压 又 因此小信号电压增益为 [例4.10]目的：确定共源极放大器的小信号电压增益和输入、输出电阻。 电路如图4.22所示。已知VDD=10V，R1=70.9kΩ，R2=29.1k Ω ，RD=5k Ω 。场效应管参数VTN=1.5V，Kn=0.5mA/V2，λ=0.01V-1。设Rg=4k Ω 。求 Av=vo/vi，Ri和Ro 解：①直流计算 说明： 该例的结果表明，工作点位于直流负载线的中心（VDSQ=VDD/2=10/2=5V），但不是放大区的中心 （VDS=VDS(sat)+(VDD-VDS(sat))/2=1.41+(10-1.41)/2=6.61V）。所以该电路在此情况下不能获得最大不失真电压。 讨论： 由于Rs不为零，所以放大器输入信号vgs只占信号源电压的83.7％,这也被称为负载效应。尽管从栅极看入的场效应管输入电阻几乎为无穷大，但偏置电阻仍极大地影响了放大器的输入电阻和负载效应。 [设计例题4.11]目的：设计MOSFET放大电路的偏置电阻，使工作点位于放大区的中心。 电路如图4.25所示。场效应管的参数为VTN=1V，Kn=1mA/V2，λ=0.015V-1。设Ri=R1//R2=100kΩ,设计电路参数使IDQ=2mA，且工作点位于放大区的中心。 解：负载线和所期望的工作点如图4.26所示。若工 作点位于放大区的中心，则临界点处的电流必须为 4mA。即 4mA（下标t表示临界处的值） 又 ∴ 由此可得 3V 或 -1V（舍去） 所以 将工作点设置在放大区的中心，则 由此可知，最大输出电压的峰—峰值为 下面求电阻 和 的值。 由 可得 2.41V 或 -0.41V（舍去） 又 由此可得 498kΩ, 125k Ω 下面计算放大器的小信号增益。 k // // 说明:本例中没有考虑负载电容。如果考虑负载电 容，则工作点应为交流负载线在放大区的中心，才 能获得对称的最大不失真电压。 [例4.12]目的：计算含源极电阻的共源极电路的小信号电压增益。 电路如图4.26所示。场效应管参数为 VTN=0.8V，Kn=1mA/V2，λ=0。 求Av=vo/vi。 解：由直流分析可得 小信号跨导为 小信号输出电阻为 栅—源输入回路的KVL方程为 即 小信号电压增益为 3.含源极旁路电容的共源极电路 源极电阻上并联一个旁路电容： 减小源极电阻降低小信号增益的程度 [例4.13]目的：求电路的小信号电压增益，电路由恒流源提供偏置，源极旁路电容与恒流源并联。 电路如图4.28所示。场效应管参数为VTN=0.8V，Kn=1mA/V2，λ=0，求Av=vo/vi。 因为VDS(sat)=VGSQ-VTN=1.51-0.8=0.71V，所以VDSQVDS(sat)，由此可见场效应管工作于放大区。 输出电压 由于vgs=vi，因此小信号电压增益为（由例4.12可知，gm=1.4mA/V） 4.4.2 源极跟随器 图4.30