场效应管放大电路的动态分析

场效应管放大电路

• 一、场效应管的偏置电路及静态分析
• 1. 自给偏压式电路
• 2. 分压式自偏压电路
• 二、场效应管放大电路的动态分析
• 1. 场效应管的微变等效电路
• 2. 场效应管共源极放大电路分析
• 1. 电压放大倍数A~u~
• 2. 输入电阻R~i~
• 3. 输出电阻R~o~
• 3. 场效应管共漏极放大电路分析
• 1. 静态分析
• 2. 动态分析

场效应管与晶体管一样都能实现信号的控制，所以也常用于放大电路。场效应管放大电路常见的组态有共源、共漏两种。

晶体管是电流控制器件

场效应管是电压控制器件

一、场效应管的偏置电路及静态分析

为了保证在有输入信号时，场效应管始终工作在放大区(恒流区),同晶体管一样，场效应管放大电路也要建立合适的静态工作点。所不同的是，场效应管是电压控制器件，因此它需要有合适的栅源电压。根据不同类型的场效应管对栅源电压 UGS 的要求，通常偏置形式有两种：

一种是只适合结型和耗尽型场效应管的自偏压电路

一种是用于各种类型场效应管的分压式偏置电路

1. 自给偏压式电路

自给偏压方式适合于结型场效应管和耗尽型场效应管

由耗尽型MOS管的特性可知，即使UGS = 0,在相应的电压 UDS 作用下也有漏极电流 ID。

在图所示电路中，当ID流过源极电阻R时会产生压降 USQ = IDQ * R，由于栅极电流为零，从而使R电流为零，所以栅极电位VGQ = 0，因此栅-源静态电压为

静态工作点分析:

由以下公式能算出 IDQ 和 UDSQ

2. 分压式自偏压电路

上图所示的电路简单，也有一定的稳定工作点的作用。但Ra的取值不能取得很大，否则将使负偏压过高，放大倍数下降，并产生严重的非线性失真。所示的电路为N沟道增强型MOS管共源放大电路，所示电路的改进电路，在它的栅极上加接了一个正电位，即通过电阻Rg1、Rg2分压后经Rg3加至栅极 go由于栅极加了一个正电位，则可将接在源极s的Rs的阻值适当加大，使静态工作点Q不至于过低，且稳定度大大提高。

栅极、源极电位分别为：

因此栅-源电压：

再根据 IDQ 与 UGSQ 之间的关系：

其他变量就能算出来

二、场效应管放大电路的动态分析

1. 场效应管的微变等效电路

场效应管是电压控制型器件，其漏极电流i的大小是通过栅源电压u进行控制的，其漏极输出回路可等效为受控于输入电压 ugs 的恒流源 gm * ugs。由于在低频段输入电阻 rgs 和漏源电阻 rds 为高阻，可视为开路，故图2.6.3(b)所示的电路可用图2.6.3©所示的简化等效电路来表示。

2. 场效应管共源极放大电路分析

1. 电压放大倍数Au

“-”号表示共源放大电路的输出与输入反相。

2. 输入电阻Ri

电路的输入电阻Ri为：

3. 输出电阻Ro

经典例题：

3. 场效应管共漏极放大电路分析

1. 静态分析

画出直流通路;联立变量求解就行

2. 动态分析

电压放大倍数

输入电阻

输出电阻