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场效应管放大电路

2009年09月16日 09:59 本站整理 作者:佚名 用户评论(0

场效应管放大电路

场效应管(FET)与双极型晶体三极管(BJT)一样能实现对信号的控制。由场效应管组成的基本放大电路与晶体三极管组成的放大电路类似。FET的三个电极(G、D、S)分别和BJT的三个电极(B、C、E)对应,从工作原理上看,BJT是通过Ube及Ib来控制集电极电流Ic ,FET则通过Ugs来控制漏极电流Id,它们之间存在对应关系。由FET 组成的基本放大电路同样有三种组态,分别是共源极组态、共漏极组态和共栅极组态。
FET 放大电路的分析方法与BJT放大电路的分析方法基本相同,可以用图解法和低频小信号等效(微变等效)电路法。

4.4.1直流分析
与BJT放大电路相似,给FET栅极提供直流电压的电路称为偏置电路。FET的偏置电路分为固定偏置电路、自给偏置电路和分压式偏置电路三种。

1) 固定偏置电路共源组态的基本放大电路如图4-6 所示。为了使耗尽型JFET 工作在放大区,应该给FET 栅极提供负偏压。图4-6a 是为FET提供负偏压的固定偏置放大电路,偏置电压由外加电压Ugg提供,由于FET的输入电阻很大,流过栅极的电流几乎为零,因此,Rg两端的电压降为零,

2) 自给偏置电路

式自给偏压电路。

3)分压式自给偏压电路

将(4-8)与(4-13)联立求解,可以得到静态时漏极电流Id和栅源电压Ugs的值。从图
4-7b 的交流等效电路中将看到, Rg3的引入,有利于提高放大器的输入电阻。上述分析以看到,利用式(4-13)获得合适的UGs较为方便,因此,分压式自给偏压电路不仅适用于增强型FET放大电路,也同样适用于耗尽型FET放大电路。

4.4.2 小信号模型分析
小信号等效模型也称为微变等效模型。从场效应管的输出特性和转移特性表明,当场效应管工作在低频小信号条件下时,电流和电压的动态范围没有超出特性曲线的动态范围,因此,FET小信号放大电路也可以用等效电路进行分析。

4.4.2.1 FET的小信号等效模型
FET的输出特性可知,漏极电流Id与漏源电压和栅源电压的关系为

4.4.3 共漏极放大电路
共漏极放大电路如图4-12 所示。由图可见,共漏极放大电路
的直流偏置电路与共源极放大电路完全相同,静态工作点的分析方
法也和共源极放大电路相同。但输出电压从源极取出,交流通路和微变等效电路如图4-13 所示。

1)电压放大倍数
由图4-13b可得

输出电阻小等。

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