场效应管及其放大电路
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场效应管三种组态放大电路特点
场效应管有三种组态放大电路,分别是共源放大电路、共漏放大电路和共栅放大电路。
它们的特点如下:
1. 共源放大电路:
- 输入电压是输入信号的电压变化,输出电压是负载电阻上的电压变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较大。
- 输入电阻高,输出电阻低。
- 可以实现单端放大,但需要外部耦合电容。
2. 共漏放大电路:
- 输入电压是输入信号的电压变化,输出电压是源极电压的变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较大。
- 输入电阻低,输出电阻高。
- 适用于低频信号放大,对高频信号响应较差。
3. 共栅放大电路:
- 输入电压是栅极电压的变化,输出电压是负载电阻上的电压变化。
- 具有电压放大和电流放大的作用,电压增益较小。
- 输入电阻低,输出电阻高。
- 适用于高频信号放大,对低频信号响应较差。
这三种组态放大电路根据不同的应用需求选择,能够满足不同频率
范围、电压增益和输入输出特性的要求。
场效应管放大电路场效应管放大电路与双极型晶体管放大电路类似,也有与之对应的三种基本组态:共源(共射)、共漏(共集)和共栅极(共基极)。
1.直流偏置及静态分析场效应管放大电路有两种常用的直流偏置方式:自给偏压和分压式偏置。
由于耗尽型(包括结型)管子在时就有漏极电流,利用这一电流在源极电阻上产生的电压给管子供应直流偏置,因此自给偏压仅适合于耗尽型管子。
分压式偏置方式,利用分压电阻供应的栅极直流电位和源极电阻上产生的直流压降共同建立栅源间极的直流偏置。
调整分压比可以使偏置电压为正或为负,使用敏捷,适合于各种场效应管。
场效应管放大电路的静态分析有图解法和解析法两种。
图解法与双极型晶体管放大电路的图解法类似,读者可对比学习。
解析法是依据直流偏置电路分别列出输入、输出回路电压电流关系式,并与场效应管工作在恒流区(放大区)漏极电流和的关系联立求解获得静态工作点。
2.动态分析场效应管放大电路的动态分析也有图解法和微变等效电路法两种。
它与双极型晶体管放大电路的分析法类似,读者可对比学习。
在双极型晶体管放大电路动态分析中,通常给出了管子的β值,而在场效应管放大电路分析中则需要利用解析法计算跨导gm。
例如耗尽型管子的由下式求得:上式表明gm与IDQ有关,IDQ越大,gm也就越大。
3.三种基本放大电路的特点场效应管放大电路的组态判别与双极型晶体管放大电路类似此处不再赘述。
三种基本放大电路的性能特点如表1所示。
表1 场效应管三种基本放大电路的性能特点共源极共漏极共栅极输入电阻大大小输出电阻较大小较大电压放大倍数大小于等于1大uo与ui的相位关系反相同相同相。
和半导体三极管一样,场效应管的电路也有三种接法即共源极电路、
共漏极电路和共栅极电路。
1.共源极电路
共源极电路除有图16-13 所示的接法外,还可采用图16-14 所示的电路。
这种电路的栅偏压是由负电压UG经偏置电阻RG提供的。
该电路虽然简单.但R G不易取得过大.否则会在栅漏泄电流流过时产生较大的压降,使栅偏压发生变化.造成工作点的偏离。
共源极基本放大电路的主要参数,可由以下各式确定:
2. 共漏极电路(源极输出器)
共漏极电路如图16-15 所示。
该电路中除有源极电阻Rs提供的自偏压外,还有由R1和R2组成的分压器为栅极提供的固定栅偏压。
共漏极电路的输出与输入同相,可起到阻抗变换器的作用。
共漏极基本放大电路的主要参数可由以下各式确定:
3. 共栅极电路
共栅极电路如图16-16 所示。
偏置电路为自给偏置,当ID流经Rs 时产生压降ID·Rs,由于栅极接地,相当于源极电位比栅极高出一个ID·Rs值。
这种方法简单.栅极电压也会随信号自动调节,对工作点的稳定有好处C 该电路有良好的放大特性。
共栅极电路的输入电阻和输出电阻由下式确定:。