源极接地放大电路应用讲解

四 源极接地放大电路应用

4.1 负电源放大电路

下图是使用N JFET和负电源（V1=-15V）搭建的放大电路。基本电路架构是一致的。和前面讲到的正电源放大电路的主要区别是正电源变为GND，GND变为负电源。外围器件参数不变，放大倍数仍旧是3倍。

下面是各个TP点的DC电压，单位是V。电路中如果使用到电解电容，需要注意电容极性，例如C1。

4.2 使用零偏置的JFET放大电路

之前的文章提到JFET的Id不能查过Idss，其实实际流过JFET的Id可以超过Idss的。如下图手画的那一段曲线。

之所以Id可以继续增大，是因为之前的文章提到，在N沟道JFET的栅极和沟道之间有一个PN节（有一个二极管存在）。对于源极接地放大电路，即使没有偏置电压存在（Vgs=0V），也可以使JFET工作在放大区域。如上图在第一象限Id和Vgs是线性变化的。不过Vgs电压不能太大，即Vgs<0.6~0.7V (二极管导通压降)。另外，P沟道JFET也有类似的特性，只不过Vgs极性是反的。

如下是零偏置源极接地放大电路，它可以用于话筒放大器或者高输入阻抗的前置放大器。

R2=1MR将栅极直流电压拉到GND，和源极直流电压一样。此处如果V2没有信号输入，流过JFET的电流就是Idss。

如果V2有输入信号，Vgs就以0V为中心正负摆动。漏极电流就以Idss为中心，上下抖动。这个漏极电流的交流部分（抖动部分）在Rd上体现为输出电压。

当V2的输入信号很大，例如V2超过二极管导通电压（0.6 ~ 0.7V），即栅极和沟道间的二极管导通，放大电路就不能正常工作了。因此V2信号的线性输入范围在（-0.6V ~ 0.6V）。如下是当V2的输入信号幅度是(-1V ~ 1V)时，输出信号被削波了。

增大Rd也会有类似的效果，如下图是R3从2.5K改为5K。这是因为漏极电压接近GND了。

因为此电路的Rs=0R，因此要想增加放大电路的Av，需要选择gm更大的JFET。

4.3 150MHz调谐放大电路

下图是对150MHz附近的信号进行放大的调谐放大电路。应用于无线对讲机或者FM接收机的RF频段。由L1和C1组成共振电路（调谐电路）。

对于此电路，f0=150.5MHz。在f0处信号信号被放大，其他频率端信号被快速的衰减。右图是E点（输出端）的增益曲线。

4.4 简单的恒流和恒压电路

第一种： JFET可以用作恒流电路。利用的特性是当Vgs=0时，流过漏极的电流就是Idss。

例如下图是电阻R1取值不同时（1Ω、2Ω、5Ω），流过电流值不同。

加入N沟道JFET，构建恒流电路之后，R1的电流被现在2.182~2.195mA之间。

P沟道JFET也可以构建类似的电路，只不过电流是从S极流到D极。

另外，对于JFET而言，每一片的Idss可能有些不同，因此这类电路适用于对恒流电流值精度没那高要求的场合。市面上有一种恒流二极管，其实就是这种FET电路。

第二种：

BJT也可以构建简单的恒流源电路。只不过BJT的基极不能是0V，因此需要额外的偏置电路。如下图，如果没有BJT，R2的电流随着阻值（1Ω、2Ω、5欧姆）变化。

添加BJT电路后，流过R2的电流稳定在121~126mA之间。

第三种：

N沟道JFET搭配BJT组成简易的恒压电路。

如下图是一个BJT构成的电源开关电路。如果电源有纹波（V2=10V，100mv的纹波），此电源纹波造成流过D1的Id有纹波。进而导致Q1的基极有纹波，这又导致电路输出（Q1的发射极）也有纹波。

用N沟道JFET替代R1，使流过D1的电流稳定，输出纹波小很多了。