MOSFET放大器电路、工作原理及过程-KIA MOS管
MOSFET放大器电路及工作原理
MOSFET放大器简单电路图如下图所示，在该电路中，漏极电压 (VD)、漏极电流 (ID)、栅源电压 (VGS) 以及栅极、源极和漏极的位置通过字母“G”、“S”和“ D”。
通常情况下，MOSFET在线性/欧姆、截止以及饱和三个区域工作。在这三个区域中，当MOSFET用作放大器时，它们应该工作在欧姆区域，当施加的电压增加时，流经器件的电流会增加。
MOSFET可在许多应用中用作小信号线性放大器。通常，在放大器电路中，场效应晶体管工作在饱和区。因此，在该区域中，电流的流动不取决于漏极电压 (VD)。
简单来说，电流是栅极电压 (VG) 的主要函数。在这些放大器中，通常工作点在饱和区域内。
在MOSFET放大器中，栅极电压的微小变化将在漏极电流中产生很大的变化，就像在JFET中一样。因此，MOSFET会增加微弱信号的强度，所以它可以充当放大器。
MOSFET放大器工作过程
通过将源极、漏极、负载电阻和耦合电容连接到上述电路，可以设计一个完整的MOSFET放大器电路，MOSFET放大器的偏置电路如下所示：
上述偏置电路包括分压器，其主要作用是对晶体管进行单向偏置。因此，这是晶体管中最常用的偏置方法。它使用两个电阻器来确认电压是否分离并以正确的电平分配到MOSFET中。它是通过两个R1和R2并联电阻实现的。
电路中的C1和C2耦合电容器保护偏置直流电压免受要放大的交流信号的影响。最后，将输出提供给由RL电阻形成的负载。
偏置或栅极电压可以由下式给出：
VG = Vsupply x (R2/R1+R2)
其中，R1和R2的值通常会很大，以增强放大器的输入阻抗并降低欧姆功率损耗。
输入和输出电压(Vin和Vout)
为了简单起见，需要考虑没有负载与漏极分支并联。输入电压 (Vin) 可以通过栅极 (G) 提供给源 (S) 电压，即VGS。RS电阻上的电压降可由RS×ID给出。
根据跨导 (gm) 定义，当施加恒定的漏源电压时，ID(漏极电流)与 VGS(栅源电压)的比值，即：
(gm) = ID/VGS
因此，ID = gm×VGS，并且输入电压 (Vin) 可以由 VGS 分解，如下所示：
Vin = V GS x (1+gmRs)
o/p电压 (Vout) 简单地通过漏极电阻 (RD) 上的电压降给出：
Vout = – RD x ID = -gmVGS RD
此外，电压增益 (AV) 是输入电压与输出电压的比值。简化后，方程将变为：
Av = – RD/Rs=1/gm
在上述等式中，符号“-”来自MOSFET放大器与BJT CE放大器等效地反转o/p信号这一原理。因此，相移为180°或π rad。
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