1、,2.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,一、場(chǎng)效應(yīng)放大電路的三種基本組態(tài),二、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)偏置及靜態(tài)分析,三、共源場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析,場(chǎng)效應(yīng)管通過(guò)柵源電壓控制漏極電流，因此和BJT一樣可以實(shí)現(xiàn)能量的控制，構(gòu)成放大電路。由于柵源之間的電阻可達(dá)到1071012，所以常作為高輸入阻抗放大器的輸入級(jí)。,四、共漏放大器（源極輸出器）的動(dòng)態(tài)分析,一、場(chǎng)效應(yīng)放大電路的三種基本組態(tài),FET的源極、漏極、柵極分別對(duì)應(yīng)BJT的發(fā)射極、集電極和基極，因此FET在組成放大電路時(shí)也有三種接法，即共源放大電路、共漏放大電路和共柵放大電路。,因?yàn)楣矕欧糯箅娐泛苌龠m用，因此重點(diǎn)介紹共源放大電路和共漏放大電路。,二、場(chǎng)效

2、應(yīng)管放大電路的靜態(tài)偏置及靜態(tài)分析,和BJT放大電路一樣，場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的組成原則是相似的。要求FET必須要有合適的靜態(tài)偏置（Q點(diǎn)），保證在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)FET始終工作在恒流區(qū)（飽和區(qū)、線性區(qū)），這樣電路才能實(shí)現(xiàn)放大控制作用。,常用的偏置電路形式有：自偏壓電路和分壓式自偏壓電路,（1）自偏壓電路及分析,IG：,柵極不取電流。,IG=0；,UG=0；,直流通道,Q（UGS, ID, UDS）,電路靠源極電阻上的電壓為柵源兩極間提供一個(gè)負(fù)偏壓，故稱為自給偏壓電路。,*可以不要RG嗎？,*RG的取值是任意的嗎？,不行,不是,電路的輸入電阻RG，因此RG取值應(yīng)該比較大，否則就失去場(chǎng)效應(yīng)放大電路輸入阻

3、抗高的優(yōu)點(diǎn)。,（1）自偏壓電路及分析,IG：,柵極不取電流。,IG=0；,UG=0；,此電路的UGS 與UDS極性必然相反，,直流通道,所以只適用于JFET,解方程組可求出UGS和ID。,及耗盡型MOSFET，不能用于增強(qiáng)型MOSFET。,注意：方程有兩個(gè)解，但只有一個(gè)是合理的，另一個(gè)要剔除。,Q（UGS, ID, UDS）,（2）分壓式自偏壓電路及其分析,柵源電壓由柵極偏置電阻分壓以及源極電阻的自偏壓共同確定，稱為分壓式自偏壓電路。,柵源電壓可根據(jù)需要取正值、取負(fù)值或?yàn)榱?，適合于所有的FET放大電路。,減小分壓電阻對(duì)輸入電阻的影響，保證“輸入電阻高”的特性。,設(shè)：,(舍去),（3）小結(jié)FET

4、放大電路靜態(tài)分析的一般步驟：,利用柵極不取電流（ IG=0）的特點(diǎn)，先求柵極的電位UG。,利用ID= IS，求源極的電位US.,將UGS代入FET的轉(zhuǎn)移特性曲線方程，解方程求ID、 UGS。,計(jì)算 UDS。,注意要去掉增根，方法如下：,JFET,增強(qiáng)型MOSFET,將得出的兩個(gè)ID值分別代入U(xiǎn)GS表達(dá)式中求UGS，其中使溝道全夾斷的UGS是不合理的，應(yīng)該剔除。,求出柵源電壓的表達(dá)式：,FET放大電路的動(dòng)態(tài)分析方法-微變等效電路法,若研究的對(duì)象是交流量，且信號(hào)的變化范圍較小，則可以將放大電路中的FET用其小信號(hào)等效模型代替，將電路線性化，然后用線性電路理論解題。,FET的低頻小信號(hào)模型：,漏極輸

5、出電阻，很大，?？珊雎?低頻跨導(dǎo)：,交流通道,微變等效電路,三、 共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析,1. 電路結(jié)構(gòu)和微變等效電路,（1）電壓增益：,2、估算動(dòng)態(tài)指標(biāo)：,（2）電流增益：,提高電壓增益最有效的方法是增大漏極靜態(tài)電流以增大gm,*與共射放大電路相似，共源放大電路同時(shí)具有電壓放大和電流放大作用，輸出電壓與輸入電壓相位相反。,（3）輸入電阻 ：,（4）輸出電阻：,（2）電流增益：,（1）電壓增益：,2、估算動(dòng)態(tài)指標(biāo)：,取值較大,四、共漏放大器（源極輸出器）的動(dòng)態(tài)分析,1. 電路結(jié)構(gòu)和微變等效電路,交流通道,2. 估算動(dòng)態(tài)指標(biāo),（1）電壓增益,當(dāng)rds可忽略不計(jì)時(shí)，,無(wú)電壓放大作用,（2）電流增益

6、：,有電流放大作用,（4）輸出電阻,輸出電阻較小，輸出電壓穩(wěn)定。,0,（3）輸入電阻,小結(jié)FET放大電路動(dòng)態(tài)分析的一般步驟：,1、畫(huà)直流通路，估算靜態(tài)工作點(diǎn)（UGSQ, IDQ, UDSQ）,2、若gm未知，則需計(jì)算FET在Q點(diǎn)的gm,3、將交流通路中的FET以小信號(hào)模型代替，畫(huà)出放大 電路的微變等效電路。,4、估算放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)： Au、 Ri、Ro等。,例題,求電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。（設(shè)rds可以忽略）,解：,（舍去）,解方程得：,G,S,例題,求電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。（設(shè)rds可以忽略）,例題,求電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。（設(shè)rds可以忽略）,五、 各種基本放大電路的性能比較,反相電壓放大,電壓跟隨,電流跟隨,功率增益大，輸入、輸出電阻都較大，常用在多級(jí)放大電路的中間級(jí)，承擔(dān)電壓放大任務(wù)。,電壓跟隨，輸入電阻高、輸出電阻低，可作阻抗變換，常用在多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)和緩沖級(jí)。,電壓跟隨，輸入電阻低、管端輸出電阻高，頻率響應(yīng)好，適于高頻、寬頻電路。,由于場(chǎng)效應(yīng)管的輸入阻抗非常高，當(dāng)帶電荷物體一旦靠近柵極時(shí)，在柵極感應(yīng)出來(lái)的電荷就很難通過(guò)這個(gè)電阻泄放掉，電荷的累積造成電壓的升高，而極間電容很小，少量的電荷就會(huì)產(chǎn)生較高的電壓，以至管子還沒(méi)使用或者在焊接時(shí)就已經(jīng)擊穿或者出現(xiàn)指標(biāo)下降的現(xiàn)象。特別是MOS管，其絕緣層很薄