场效应晶体管及其放大电路4

1、3.3 场效应管放大电路3.3.1 场效应管的偏置及其电路的静态分析1自给偏压场效应管常用的偏置方式自给偏压分压式偏置IDQUSQ= IDQ RSUGSQ= IDQ RS(1) 电路(2)自给偏压原理+_GRSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_(3) 静态分析a. 方法一：图解法(a) 列写输出回路方程DSDDSDD)(iRRuV (c) 作图(b) 列写输入回路方程DSGSiRu +_GRSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_abcdeabcdeIDQMNQoUDSQQiUGSQ作输出回路直流负载线作控制特性作输入回路直流负载线DSGSiRu DSDDSDD)(iRRuV Di

2、DSuV0GS uGS1uGS2uGS3uGS4uOGS3uGS1uGS(off)uDiGSuOb. 方法二：估算法2GS(off)GSQDSSDQ)1(UUII SDQGSQRIU 输入回路方程当管子工作于放大区时两式联立可求得IDQ由此可得DQSDDDDSQ)(IRRVU GR+_SRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_例 在图示电路中，VDD=18V，RD=3k，RS=1k、RG=1M，FET的IDSS=7mA、UGS(off)=8V。试求UGSQ 、IDQ和UDSQ 。+_GRSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_2GS(off)GSQDSSDQ)1(UUII 解当管子工作于

3、放大区时将有关数据代入上式，得SDQGSQRIU UGSQ =2.9 VV4 . 6V)13(9 . 218DSQ UIDQ=2.9 mA1DQGSQ IU2GSQDQ)81(7UI 联立求解，得2分压式偏置DDG2G1G2GQVRRRU 图中(1) 电路(2) 静态分析DQSSQIRU 2GS(th)GSQDQ)(UUKI +_G2RSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_G1RGQU+_+SQU故)(SDDQDDDSQRRIVU SQGQGSQUUU 分压式偏置: 增强型、耗尽型两种偏置电路适用的FET自给偏压：耗尽型+_G2RSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_G1RGQU+

4、_+SQU3信号的输入和输出常用的耦合方式阻容耦合变压器耦合直接耦合一种典型的阻容耦合共源极放大电路+GRSRDRDDV T_SC1C+2C+iuLR_+ou3.3.2 场效应管的微变等效电路由场效应管工作原理知iD= f (uGS ，uDS)DS0DSDGS0GSDDdddGSDSuuiuuiiuu iG= 0对iD全微分 FETGiSiGSuDSu DigdsDS0DSDGS0GSDDdddGSDSuuiuuiiuu 0GSDmDS uuig为跨导式中0DSDdsdsGS1 uuirgrds为FET共源极输出电阻故 DSdsmDd1ddurugiGS DSdsmDd1ddurugiGS d

5、sdsgsmd1urugi 或者FETGiSiGSuDSu DigdsFET的微变等效电路 gsdgsugsmugdsrdsu简化的微变等效电路 gsdgsugsmugdsuFET的微变等效电路 gsdgsugsmugdsrdsuFET的高频模型 gsdgsugsmugdsCdsugsCgdC3.3.3 场效应管组成的三种基本放大电路1共源极放大电路微变等效电路+GRSRDRDDV T_SC1C+2C+iuLR_+ou gsdgsugsmugou iuGRiiDRLR由图可知gsiUU )/(LDgsmoRRUgU 故ioUUAu gsLDgsm)/(URRUg LmRg 式中DLL/ RRR

6、 a. 求电压放大倍数ou gsdgsugsmug iuGRiiDRLR由图可知GiRR b. 求输入电阻RiiR gsdgsugsmug iuGRiiDRLRou根据输出电阻的定义 Li0oRUIUR由图可知DoRR 画出求输出电阻的等效电路c. 求输出电阻Roou gsdgsugsmug iuGRiiDRLR gsdgsugsmugu 0i uGRDRoRi2. 共漏极放大电路微变等效电路ouGRSRDDV T_1C+2C+iuLR+_ gsdgsugsmugou iuGRiiSRLR由图可知LmLm1RgRg )/(LSgsmoRRUgU 故ioUUAu 式中SLL/ RRR ogsiU

7、UU a. 求电压放大倍数)/()/(LSgsmgsLSgsmRRUgURRUg gsdgsugsmugou iuGRiiSRLR输入电阻GiRR b. 求输入电阻RiiR gsdgsugsmugou iuGRiiSRLR c. 求输出电阻Ro求Ro的等效电路 gsdgsugsmugou iuGRiiSRLR gsdgsugsmugu iuGRSRioR由图可知gsmSUgRUI UU gs故电路的输出电阻mS11gR IUR omS1111gR mS1/gR gsdgsugsmugu 0i uGRSRioR3. 共栅极放大电路+_T+_+G1RG2R1Ciu2CSRLRouDDV 3C+DR

8、微变等效电路+_DRiuSRLRou+gsmuggsd_gsu+_T+_+G1RG2R1Ciu2CSRLRouDDV 3C+DR由图可知)/(LDgsmoRRUgU gsiUU )/(LDmioRRgUUAu a. 求电压放大倍数+_DRiuSRLRou+gsmuggsd_gsu+iiiIUR gsmSiiUgRUI 故由于imSiUgRU mS11gR mS1/gR ii+_DRiuSRLRou+gsmuggsd_gsu+iRb. 求输入电阻Ri故D0oLsRIURRU c. 求输出电阻Ro画出求Ro的等效电路+_DRiuSRLRou+gsmuggsd_gsu+_DRiuSRu+gsmugg

9、sd_gsu+ioR由于ugs=ui=01. 比较共源极场效应管放大电路和共发射极晶体管 放大电路，在电路结构上有何相似之处？在性能 上各有何特点？2. 增强型绝缘栅场效应管放大电路的直流偏置能否 采用自给偏压方式？为什么？思 考 题(3) 静态分析a. 方法一：图解法(a) 列写输出回路方程DSDDSDD)(iRRuV (c) 作图(b) 列写输入回路方程DSGSiRu +_GRSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_故)(SDDQDDDSQRRIVU SQGQGSQUUU 分压式偏置: 增强型、耗尽型两种偏置电路适用的FET自给偏压：耗尽型+_G2RSRDRDDV TGSQUDQIDSQU+_G1RGQU+_+SQU由图可知gsiUU )/(LDgsmoRRUgU 故ioUUAu gsLDgsm)/(URRUg LmRg 式中DLL/ RRR a. 求电压放大倍数ou gsdgsugsmug iuGRiiDRLR由图可知GiRR b. 求输入电阻RiiR gsdgsugsmug iuGRiiDRLRou由图可知)/(LDgs