《模拟电子技术》第10讲场效应管放大电路.ppt

第十讲 场效应管放大电路 一、场效应管放大电路的三种接法 二、场效应管静态工作点的设置方法 2. 共源放大电路静态工作点 3. 实用共源放大电路---自给偏压电路 4.实用共源放大电路---分压式偏置电路 例1 三、场效应管放大电路的动态分析 3. 基本共源放大电路的动态分析 4. 基本共漏放大电路的动态分析 基本共漏放大电路输出电阻的分析 * 一、场效应管放大电路的三种接法 二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析 基本共源放大电路： 源极s 共用端 漏极d 输出端 共源放大电路 栅极g 基本接法 输入端 基本共源放大电路的交流通路 基本共漏放大电路： 漏极d 共用端 源极s 输出端 共漏放大电路 栅极g 基本接法 输入端 基本共漏放大电路的交流通路 基本共栅放大电路： 栅极g 共用端 漏极d 输出端 共栅放大电路 源极s 基本接法 输入端 s d g 基本共栅放大电路的交流通路 根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的电源VGG,VDD。 共源放大电路 输入回路： VGGUGS(th)开启电压 输出回路： VDD保证漏源电压使管子工作在恒流区，并且为负载提供能量； 1. 基本共源放大电路组成 Rd把电流iD的变化转变为电压uDS的变化; 当输入信号ui=0时，得到直流通路，如下图。 电路的静态工作点包括：UGSQ, IDQ, UDSQ 由源极电阻上的电压为栅-源间提供负偏压称为自给偏压 自给偏压电路适用于N沟道结型和耗尽型场效应管. 即典型的Q点稳定电路 注意：Rg3是为了增加电路的输入电阻而设，不影响Q点。 解: 电路如图1所示，已知Rg1=300k?，Rg2=200k?，Rd=5k?，VDD=5V，UGS(th)=1V，Kn=0.5mA/V2，试计算电路的静态工作点的值。 图1 由于UDSQ＞(UGSQ?UGS(th)) = (2?1)V = 1V，说明该场效应管确实工作在恒流区，上面的分析是正确的。 设N沟道增强型MOS管工作在恒流区 (Kn=IDO/UGS(th)2) 耗尽型N沟道MOS管，RG=1M?，RS=2k?，RD= 12 k? ，VDD = 20 V。IDSS = 4 mA，UGS(off) = – 4 V，求 iD 和 uO 。 ? iG = 0 ? uGS = ? iDRS RD G D S RG RS iD + uO – + VDD – 例2 iD1= 4 mA uGS = – 8 V UGS(off) 增根,舍去 iD2= 1 mA uGS = – 2 V uDS = VDD – iD(RS + RD) = 20 – 14 = 6 (V)UGS-UGS(off)=2V uO = VDD – iD RD = 20 – 12 = 8 (V) 管子工作在恒流区 求全微分得到： 1. 场效应管的交流等效模型 gm为低频跨导 rds为场效应管的输出电阻 近似分析时可认为其为无穷大！ 2.构造出场效应管的低频等效模型 从输入端口看，相当于rgs= ?； 从输出端口看，为受控电流源并联输出电阻； 对于N沟道结型管： 交流通路 交流等效电路 输出电压与输入电压反相 增强型N沟道MOS管，VGG=6V, VDD=12V, Rd= 3 k?, Rg= 5k?, IDO =10mA, UGS(th) =4 V, 求 Q,Au,Ro 。 例3 解: 画出交流等效电路如图： 由直流通路可得： 交流等效电路 特点： 又称为源极跟随器，与射极跟随器一样，其电压增益小于1，但接近于1，输出电压与输入电压同相位。 若Rs=3kΩ，gm=2mS，则Ro=? 已知N沟道增强型MOS管组成的共源放大电路，管子的转移特性曲线如下图，已知VDD=15V,VGG=3V,Rd=10KΩ,Rg=10MΩ,求 Q,Au 。 例4 解: 由转移特性得到： 利用图解法： ID/mA 0 4 2 4 2 uGS/V 3 1 *