共源极放大器增益

电

子

设

计

竞

赛

题 目： 可变增益放大器

学 院： 自动化工程学院

班 级： 08级自动化二班

学 号： 200840604055

姓 名： 杨嘉伟

时 间： 2010年11月16日

设计任务

一、题目

设计制作一个增益可变的交流放大器。

二、要求

1．基本部分

（1）放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；

（2）可以随机对当前增益进行保持，保持时间为5s，保持完后继续巡回状态；

（3）对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为5s），保持完后返回巡回状态；

（4）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍；

2．发挥部分

（1）对于不同的输入信号自动变换增益：

a．输入信号峰值为0—1V，增益为3；

b．输入信号峰值为1—2V，增益为2；

c．输入信号峰值为2—3V，增益为1；

d．输入信号峰值为3V以上，增益为0.5；

（2）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。

基础部分

一、设计方案及组成框图

分析设计要求，确定大致思路如下：

①这个电路可以采用反相比例放大器实现对输入信号进行放大。Au=-Rf/R控制反相比例放大电路的反馈电阻实现放大器增益的变换, 即控制Rf的阻值。输出信号经过反相跟随器，使输入信号与放大信号同相。

②想实现Rf的自动变换，需的使用模拟开关进行控制。而要想实现电路的自动切换，需要使用多谐振荡器输出脉冲进行控制。

③要想对一种增益进行选择和保持，需要用一个单稳态触发器来实现电路这一功能。

④想随机和任意地对一种增益选择和保持，需要用到触发式单刀双掷开关以及逻辑与、逻辑或构成逻辑电路对其进行控制。

场效应管放大电路的三种接法

在电子学的世界里，场效应管（FET）就像一个神奇的小精灵，能把微弱的信号变得更强，帮助我们听见那些微乎其微的声音。今天，我们就来聊聊场效应管放大电路的三种接法，让这个看似复杂的知识变得轻松易懂，别担心，咱们不扯那些高深的理论，尽量用生活中的比喻来解释。那我们就开始吧！

1. 共源接法

先说说最常见的共源接法，这就像家里的厨房，调料多样，灵活应变。它的输入端连接在栅极，输出端在漏极，源极接地。这里有个小秘密：共源放大电路能提供最大的电压增益，简直是个放大高手！想象一下，你在聚会上讲笑话，大家听得津津有味，气氛嗨到顶点。而这个放大器，就像你那幽默的讲述，信号强烈又清晰。可是，别忘了，虽然它增益高，但相对的，输出的波形会出现反相，这就像你说笑话时，别人笑得翻了天，结果被人反向模仿，一会儿就没气氛了。

1.1 优点

说到优点，先不提电压增益，咱先来看看它的宽频带。这就像一首好歌，无论在什么场合都能传唱，基本上适应各种信号。然后，功耗低也是它的一大亮点，像是个省电的小能手，既能让你省下电费，又能持续提供优质的放大效果。

1.2 缺点

当然，没完美的事儿，缺点也是有的。比如，输入阻抗相对较低，这就像你在开会时，越多的意见让你越难决定方向。此外，频率特性也有点儿不太稳定，高频信号的时候，增益会下降，跟着波动得让人头疼。

2. 共栅接法

接下来咱们聊聊共栅接法，它就像个稳重的长辈，虽然不太爱张扬，但却稳稳地支撑着全局。输入信号在源极，输出在漏极，栅极连接一个固定的电压源。这个接法最大的特点就是输入阻抗极高，就像你家里那位老好人，话虽不多，但总能吸引大家的目光。共栅接法在高频应用中表现优异，能够有效地处理射频信号。

2.1 优点

它的优点是明显的，尤其在高频放大时，不容易失真，简直是个信号保护神。还能够实现极低的噪声，非常适合在需要清晰信号的场合使用，像是在重要场合发言，谁也不想被杂音打断。

什么是1dB增益压缩点？要如何测试

半导体器件是现代电子工业中十分耀眼的明星，近几十年得到了长足的发展，凭借诸多优势，已广泛应用于控制、转换、放大、运算等功能电路，一直以来备受人们的青睐。爱它就要接受它的缺点，任何事物都有自己的缺点，半导体器件也不例外。对于本文所涉及的射频放大器等有源器件，非线性就是其缺点之一。

非线性是PA、LNA等射频有源器件绕不开的话题，虽然不可避免，但仍然希望尽量保持在比较低的水平，以降低对系统的影响。衡量非线性特性的参数较多，其中1dB增益压缩点通常是必测的项目。非线性是如何产生的，为什么会引起增益压缩，如何测试1dB增益压缩点，这将是下文要重点介绍的内容。

1. 非线性是如何产生的？

半导体器件之所以得到广泛的应用，原因之一就是能够被“控制”，为人们所用。对于一个基本的晶体管，以场效应管为例，通过控制栅极的供电便可以控制晶体管的导通与关断，可以控制漏源之间电流的大小。晶体管可用于设计射频放大器，晶体管转移特性曲线的斜率(跨导) 在一定程度上决定了放大器的增益。然而，晶体管的转移特性曲线并非是线性的，这意味着放大器的增益也不是恒定的。

图1. 晶体管DC特性曲线及信号放大示意图

以共源极放大器为例，栅极作为交流信号输入端口，放大后的信号由漏极输出。当设计好直流工作点Q时，射频信号会叠加在栅极的工作点电压上，然后经过放大输出。图1给出了晶体管典型的转移和输出特性曲线以及交流信号被放大的过程示意图。

当射频输入信号比较小时，如果直流工作点选择得合适，则映射到转移特性曲线上的区域接近于线性，可以近似认为信号是线性放大的。随着射频信号的功率不断增大，映射到转移特性曲线上的区域逐渐呈现为非线性，此时放大的波形已与输入信号有明显不同，失真越来越明显。这种失真并不是波形整体放大或缩小这种线性失真，而是非线性的失真。

以图1为例，考虑一种极端的情况：假设已经选定直流工作点，当输入信号增大到使得栅源电压Vgs在部分时刻低于导通阈值电压时，在这些时刻晶体管就会关闭，当然也就没有输出波形，因此输出波形会严重失真，这也意味着放大器已经处于严重的非线性工作状态！ 如果直流工作点选择得合适，放大器可能在很宽的输入功率范围内都不会存在明显的非线性失真；而如果选择得不合适，比如靠近导通阈值电压，那么即使输入信号较小，也可能会存在明显的非线性失真。

mos管共源、共漏、共栅三种组态放大电路

下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!

并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!

Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after

you download them, they can help you solve practical problems. The document can be

customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual

needs, thank you!

In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such

as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic

articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials

and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay

attention!