2022-2023学年高二物理竞赛课件：场效应管放大器

场效应管放大器 场效应管放大器 一、场效应管偏置电路 JFET与耗尽型MOS管的UGS与UDS的极性必相反，采用自偏压电路。增强型MOSFET， UGS和UDS极性相同且大于开启电压，应采用分压式偏置电路以提高栅极电位。 N沟道 FET G D S 分压式偏置电路适用于所有的场效应管偏置 第五章 基本放大器 2、解析法 工作点：电流方程及栅源直流负载线方程组的合理解 JFET场效应管 N沟道增强型 N沟道耗尽型 自偏压栅源负载线 分压式栅源负载线 电 流 方 程 负 载 线 第五章 基本放大器 二、 场效应管的低频小信号电路模型 偏置在恒流状态下的共源场效应管如图： Ugs为交变电压时，栅极电流为零，漏极端产生受控电流gmUgs，故有等效电路 FET + - Ugs + - Uds G D S + - Ugs + - Uds G D S rds gmUgs Io 其中gm，为场效应管Q点处的跨导，rds为模拟沟道长度调制效应等效的输出电阻。 rds一般在几十kΩ以上，可忽略。 第五章 基本放大器 三、场效应管放大器 1、共源放大器 场效应管放大器有共源、共漏、共栅等三种基本组态电路。 共源放大器电路及其低频小信号等效电路如图 RS C1 C2 C3 RL RG Ui Uo + - + - UDD RD RL RG RD + - Ui + - Uo G D S rds gmUgs + - Ugs RL RG RD + - Ui + - Uo G D S rds gmUgs + - Ugs Ri Ro 第五章 基本放大器 例5.5.1 电路如图，已知工作点处的 gm=5mA/V ，试画出交流等效图，若 Rs =1k，计算Au、Ri 和 Ro，并说明 RG3的作用。 解：源极接有电阻 RS ，交流等效电路如图： 第五章 基本放大器 忽略 rds 的影响，输入电压为： IG=0，隔离电阻RG3的接入不影响分压式电路所设定的Q工作点。从输出电阻的计算可知， RG3使分压式偏置电路的Ri大为提高，利于电压放大器。 第五章 基本放大器 RG RL + - Ui + - Uo G D S RS gmUgs + - Ugs 共漏放大器的电路及其相应的等效电路如图： 2、共漏放大器 第五章 基本放大器 戴维南定理，可得输出电阻的等效电路如图： RG RL Ui=0 + - Uo G D S RS gmUgs + - Ugs Ro R’o Io I’o 第五章 基本放大器 共栅放大器的电路及交流等效电路如图： 3、共栅放大器 RS RL Ui Uo + - + - UDD RD - RS RL + - Ui + - Uo G D S RD gmUgs + - Ugs Ro R’i Ri 第五章 基本放大器 第五章 基本放大器 阻容耦合：通过电容器将后级电路与前级相连接，如图： 阻容耦合特点： 1、各级的Q点相互独立 2、电容适当大，低频信号可以实现无衰减的传递，但不宜集成化。 3、电路的温漂小 阻容耦合举例： 第五章 基本放大器 � � $