放大电路分析基础讲义.ppt

6.7 场效应管放大电路 6.7.1 共源极放大电路 ? 1.直流偏置电路及静态分析 为使交流信号能不失真地进行放大，FET放大电路也要建立合适的静态工作点Q。所不同的是，BJT是电流型控制元件，组成放大电路时，应使BJT有一定的偏置电流，以保证有合适的Q点；而FET是电压型控制元件，组成放大电路时， 应给FET设置一定的偏置电压，来保证合适的Q点。不同类型的FET，对偏置电压极性的要求是不同的。常见的偏置电路有两种：自偏压电路及分压式自偏压电路。 1) 自偏压电路及静态工作点Q (1)电路结构。耗尽型NMOS管共源极放大电路的自偏压电路如图6.32所示。对于耗尽型管子而言，即使在uGS=0时，也会有漏极电流iD，所以静态时源极电压US=IDRs。因为FET的输入阻抗很高，IGS=0,所以 ，UG≈0，栅极偏压为 图6.32 自偏压电路 UGS=UG-US=0-IDRs=-IDRs (6―46) 由于静态的栅极偏压UGS是由漏极电流ID流过Rs产生的，故称为自偏压电路。 (2) 求静态工作点Q。和BJT放大电路一样，求FET放大电路的静态工作点也有计算法和图解法两种方法。 ①计算法。可通过解联立方程 (6―47) (6―48) 求出ID、UGS(式中的IDSS和UP为已知参数)，然后再求出 UDS=UDD-ID(Rd+Rs) (6-49) 得到静态工作点Q所对应的ID、UGS、UDS。 ②图解法：第一，在输出特性曲线上作直流负载线MN。 根据直流负载线方程 UDS=UDD-ID(Rd+Rs) 求出M点(UDS=UDD、ID=0)和N点 ，连接M、N两点即为直流负载线，如图6.33(b)所示。 图6.33 自偏压电路的静态工作点 第二，作负载转移特性(注意，它与管子的转移特性不同)。据直流负载线MN与各条输出特性曲线的交点a、b、c、d、e处的uGS及iD的值在uGS~iD的坐标平面上分别得到a′、b′、c′、d′、e′点，连接这些点就可得到负载的转移特性，如图6.33(a)所示。 第三，在负载转移特性曲线上作源极负载线OL。源极负载线的方程为 UGS=-IDRs 此负载线在uGS~iD坐标平面上，是一条过原点O的斜率为 的直线。作图时，可任意假设UGS为某值，例如，设UGS=-1.5V，求出这时的ID=?，然后将求得的(UGS、ID)这点与原点O相连，就是直线OL。 第四，确定静态工作点Q。源极负载线OL与转移特性的交点就是静态工作点Q。由图可知，若Rs选得太大，则OL的斜率tanα将变小，导致Q点下降。第五，在转移特性和输出特性上求出静态工作点Q所对应的UGS、ID和UDS的值，如图6.33所示。 自偏压电路的优点是： ①结构简单。 ②对静态工作点Q有自动稳定的作用。其具体过程为： ID↑→Us↑(=ID↑Rs)→UGS↓(=0-ID↑Rs) 2)分压式自偏压电路及静态工作点Q (1)电路结构。图6.34是耗尽型NMOS管共源极放大电路分压式自偏压电路。电路中的 主要用来提高输入阻抗。因为FET的输入阻抗很高，IGS≈0，所以使 ，故 (6―50) 栅极偏压为 (6―51) 图6.34 分压式自偏压电路 (2) 求静态工作点Q： ①计算法。可通过解联立方程 求出ID、UGS，然后再求出 UDS=UDD-ID(Rd+Rs) 得到静态工作点Q所对应的ID、UGS、UDS。 例8 分压式自偏压共源极放大电路如图6.35所示。图中，3DO1为耗尽型NMOS管，其UP=-0.8V，IDSS=0.18mA，