场效应管放大电路6.pptxVIP

场效应管放大电路6第1页/共16页 一、场效应管的直流偏置和静态工作点计算 自给栅偏压电路 （只适用于耗尽型FET） 自偏压电路Rg为栅极泄放电阻，泄放栅极感生电荷，取值宜大，通常取0.1～10MΩ。Rs为源极偏置电阻，作用类似于共射电路的Re，可以稳定电路的静态工作点Q 。由于IG＝0，所以Rg上无直流压降，VG＝0。由于耗尽型FET在VGS＝0时存在导电沟道，所以电路有漏极电流ID。FET偏置电路类型： 自偏压偏置电路 分压式自偏压电路VG第2页/共16页 分压式自偏压电路适用于耗尽型和增强型FET 在自偏压电路的基础上增加分压电阻构成若VG＞IDRs，则可适用于增强型管（N沟道）；若VG＜IDRs，则可适用于耗尽型MOS管或JFET。上式称为偏压线方程第3页/共16页 静态工作点的计算 图解法求静态工作点由转移特性曲线和偏压线方程(为一直线)求输入回路的工作点；由输出特性曲线和直流负载线求输出回路的工作点。 估算法求静态工作点由FET的电流方程和偏压线方程两组方程联立求解，通常舍去不合题意的一组后得静态工作点。第4页/共16页 【例1.3.1】已知VDD=18V，Rs=1 kΩ，Rd=3 kΩ，Rg=3 MΩ，耗尽型MOS管的VP= -5 V，IDSS=10 mA。试用估算法求电路的静态工作点。解：不合题意，舍去。第5页/共16页 【例1.3.2】解：栅极回路有: 设VDD=15V ， Rd=5 kΩ ， Rs=2.5 kΩ ， R1=200 kΩ，R2=300 kΩ，Rg=10 MΩ，RL=5 kΩ，并设电容C1、C2和Cs足够大。试用图解法分析静态工作点Q，估算Q点上场效应管的跨导gm。由图可得VGSQ=3.5V，IDQ=1mA。 第6页/共16页 由转移特性得:开启电压VT=2V；当VGS=2VT=4V时，ID=IDO=1.9mA。由图可求得静态时的VDSQ=7.5V。或直接由图得：输出回路列出直流负载线方程：VDS=VDD-ID(Rd+Rs)=15-7.5ID 第7页/共16页 【例1.3.3】为增强型NMOSFET设计偏置电路。设VT=2 V，IDO =0.65 mA，其余电路参数如图中所示。要求工作在放大区，ID=0.5mA,且流过偏置电阻R1和R2的电流约为0.1ID，试选择偏置电阻R1和R2的阻值。解：假设MOS管工作在放大区(即饱和区)。(舍去)第8页/共16页 ∴MOS工作在放大区，假设正确。取标称值：R2=100 kΩ，R1=110 kΩ。验证假设是否成立：第9页/共16页 二、场效应管线性与开关应用举例 电压传输特性 FET除了与三极管一样用作放大器和可控开关外，还可用作压控电阻。第10页/共16页 BCQD段：VT＜vGS＜6V，FET工作在恒流区（放大区）内。例如 用作放大器第11页/共16页 EFG段：vGS＞6V ，FET工作在可变电阻区，vO≈0 AB段：vGS＜VT， FET工作在截止区，vO＝VDD令vGS ＝0，输入一个快速变化的矩形波，则FET交替工作在截止区和可变电阻区。 用作可控开关第12页/共16页 当vGS=9V时，工作点移至F点，MOS管工作于可变电阻区，vDS=0.2V，相当于开关接通；当vGS=0V时，工作点移至A，MOS管截止，vDS=12V, iD=0,相当于开关断开。第13页/共16页 用作压控电阻在可变电阻区，iD随vDS近似线性增加，且 vDS与iD的比值(即RDS)受vGS控制，等效为压控电阻。电路?vDS较低时（+1VvDS-1V)的输出特性RDS与vGS的关系第14页/共16页 【例1.3.4】求图示电路压控电阻，设R1＝R2 。解：当R1＝R2时，则(可变电阻区电流方程)第15页/共16页 感谢观看！第16页/共16页