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图文干货|场效应管放大电路特点解析-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2020-12-08 

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图文干货|场效应管放大电路特点解析-KIA MOS管


场效应管放大电路特点

场效应管放大电路的三种组态

根据场效应管在放大电路中的连接方式,场效应管放大电路分为三种组态:共源极电路、共栅极电路和共漏极电路


共源极电路(对应共射电路) :栅极是输入端,漏极是输出端,源极是输入输出的公共电极。


共栅极电路(对应共基电路) :源极是输入端,漏极是输出端,栅极是输入输出的公共电极。


共漏极电路(对应共集电极电路) :栅极是输入端,源极是输出端,漏极是输入输出的公共电极


场效应管放大电路特点

根据场效应管的结构和工作原理,和双极性三极管比较可知,场效应管具有放大作用。


场效应管的三个极和双极性三极管的三个极存在着对应关系即:

G(栅极)→>b(基极)

S(源极)→e(发射极)

D(漏极)→c(集电极)


所以根据双极性三极管放大电路,可组成相应的场效应管放大电路。


场效应管(FET)放大电路的三种工作组态

以NMOS (E)为例:


场效应管放大电路特点


场效应管放大电路特点-组成原则:

(1)静态:适当的静态工作点,使场效应管工作在恒流区,场效应管的偏置电路相对简单。

(2)动态:能为交流信号提供通路。


场效应管(FET) 放大电路的分析方法:

静态分析:估算法、图解法。

动态分析:微变等效电路法。


静态工作点与偏置电路

但由于两种放大器件各自的特点,故不能将双极性三极管放大电路的三极管简单地用场效应管取代,组成场效应管放大电路。


双极性三极管是电流控制器件,组成放大电路时,应给双极性三极管设置偏置偏流。


而场效应管是电压控制器件,故组成放大电路时,应给场效应管设置偏置偏压:合适的栅极电压(简称栅压,为Q点电压),保证放大电路具有合适的工作点,避免输出波形产生严重的非线性失真。


直流偏置电路

直流偏置电路:保证管子工作在饱和区,输出信号不失真。

由于场效应管种类较多,故采用的偏置电路,其电压极性必须考虑。


以N沟道为例:

N沟道的结型场效应管只能工作在Ugs<0的区域,MOS管又分为耗尽型和增强型,增强型工作在Ugs>0,而耗尽型工作在Ugs<0。


工程中常用的FET放大电路的偏置方式有两种:

自给偏压电路

分压式偏置电路


(1)自偏压电路


场效应管放大电路特点


如图所示。因为在FET的源极接入了Rs,所以即使ugs=0,也有漏源电流Id流过Rs,而栅极经Rg接地,Ug=0V,故在静态时负栅压Ugs=Ug-Us=0V-IdRs。


可见该电路的直流偏压是靠本身源极电阻Rs上的压降设置的,故名自给偏压式电路。另电路Cs对Rs起交流旁路作用,Cs为源极旁路电容。


栅极电阻RG的作用:


场效应管放大电路特点


(1)为栅偏压提供通路

(2)泻放栅极积累电荷


源极电阻Rs的作用:提供负栅偏压


场效应管放大电路特点


漏极电阻Rd的作用:把id的变化变为uds的变化


场效应管放大电路特点


(2)分压式自偏压电路


场效应管放大电路特点


这种直流偏置电路类同于自举式射极输出器的偏置电路。电源电压Vdd经RG1,RG2分压后,经RG3提供栅压:


场效应管放大电路特点


同时Id在Rs上也产生直流压降Us=IDRS。因而FET的栅-源电压为:


场效应管放大电路特点





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