场效应管放大电路图大全（五款场效应晶体管放大电路原理图详解）

杨桂花 2018-03-08 157744

功率放大器电路图

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描述

场效应管放大电路图（一）

图3-26所示是一种超小型收音机电路，它采用两只晶体管，这种电路具有较高的灵敏度。

放大电路

图3-26场效应管在袖珍收音机电路中的应用

该电路中，电池作为直流电源通过负载电阻器R1为场效应管漏极提供偏置电压，使其工作在放大状态。由外接天线接收天空中的各种信号，交流信号通过C1，进入LC谐振电路。LC谐振电路是由磁棒线圈和电容器组成的，谐振电路选频后，经C4耦合至场效应管VT的栅极，与栅极负偏压叠加，加到场效应管栅极上，使场效应管的漏极电流ID相应变化，并在负载电阻器R1上产生压降，经C5隔离直流后输出，在输出端即得到放大了的信号电压。放大后的信号送入三极管的基极，由三极管放大后输出较纯净的音频信号送到耳机。

图3-27所示是FM收音机调谐电路，它是由高频放大器VT1、混频器VT3和本机振荡器VT2等部分构成的。天线感应的FM调频广播信号，经输入变压器L1加到VT1晶体管的栅极，VT1为高频放大器主要器件，它将FM高频信号放大后经变压器L2加到混频电路VT3的栅极，VT2和LC谐振电路构成本机振荡器，振荡信号由振荡变压器的次级送往混频电路VT3的源极。混频电路VT3由漏极输出，经中频变压器IFT（L4）输出10.7MHz中频信号。

放大电路

图3-27FM收音机电路（调谐器部分）

场效应管放大电路图（二）

与双极型晶体管一样，场效AM29LV017D-70EC应管也有三种基本接法：共源、共漏和共栅极接法，其中，共源相当于共发射极接法；共漏相当于共集电极接法；共栅相当于共基极接法。

共源极电路，如图4-19（a）所示，相当于双极晶体管的共发射极电路。当交流信号Ui经C，加到栅一源极时，使栅极偏压随信号而变，于是控制了ID的变化，在RL上产生压降，通过C2将放大了的信号电压输出。

放大电路

如果用Rc;表示场效应管的栅极偏置电阻，用R喁表示场效应管的栅一源间电阻，则共源电路的输入电阻R，=Rc／／Rcs≈Rc（因Rcs》Rc）。

如果用rDS来表示场效应管的漏一源间电阻，用RL来表示共源电路的负载电阻，则共源电路的输出电阻R。=RDS//RL～RL（因RDS》RL）。

共源电路的电压放大倍数：K一-gmRL，式中，gm为场效应管的跨导，相当于晶体管的放大系数口，RL为负载电阻。

由于共源极电路输入电阻高，电压增益大，故应用最广，但它的截止频率较低，在高频工作时受到一些限制。

共漏极电路，如图4-19（b）所示，与晶体管共集电路相似。同共源极电路一样，其输入电阻也取决于外加偏置电阻，即R，=Ri∥R2，电压放大倍数K≈1，且输入、输出电压同相，故也叫傲源极跟随器。由于这种电路输入电阻高、输出电阻低，且有良好的电压跟随特性，因而常用作缓冲放大器，起到隔离、阻抗变换的作用。

共栅极电路，如图4-19（c）所示，它与晶体管共基电路相近。其输入电阻极低（Ri≈l／gm），输出电阻较高R。≈R。，有良好的电压放大特性，因而常用于高频电压放大。

场效应管放大电路图（三）

场效应管50W音频功率放大电路

放大电路

场效应管放大电路图（四）

以场效应晶体管为基本元件的放大器的电路结构

场效应管单管甲类前级放大器见图1。Tn源极电位实测为0.5V，漏极电位为5.0V，漏极电流IDSS等于1.25mA。根据2SK30AMT出厂说明书载明的相关内容，该工作点的线性最好。

放大电路

该级放大器放大倍数依据公式Au=-gmRf3计算，式中gm——场效应管的跨导。

2SK30AMT在VDs=10V，VGS=0V时的最小跨导gm=1.2ms。那么该级放大器放大倍数为6.72。

音量调节通过进阶开关加11个固定电阻进行，每个电阻10k。这样做的好处是既经济，质量又好。音量调节实为10级，听音效果十分理想。

第二级放大电路作源极输出器，旨在匹配电路，提高前级的负载能力，放大倍数近似为1。静态工作点仍然十分重要，Tf2源极电位实测为5.5V，位于电源电压的中值附近，很好。在该级上，同样可算出漏极电流2.75mA，也要满足甲类放大器对静态的要求。

隔直电容C17，C18对音质的好坏影响较大，选用进口名牌WIMA电容。

后级放大电路仍采用推挽式、甲乙类放大器

对称放大电路所用元件要检测其静态特性。功率放大电路如图2所示。

放大电路

以Tm1和Tm3为例，其检测参数主要是IDDS，即当VGS=0时的漏极电流。在VGS=0时，测出IDDS，其值相近为宜。同样地，Tm2和Tm4也要与Tm1或Tm3静态值相差无几，或相近。只有这4个场效应管静态值大致相同，才有可能做出优质的放大器来。成批生产的放大器价格很高，正是这些电路中使用的元件匹配困难，造成制造成本高，制约了该技术的推广应用。

场效应管放大电路图（五）

对应三极管的共射、共集及共基放大电路，场效应管放大电路也有共源、共漏和共栅三种基本组态。下面以JFET组成的共源极放大电路为例，介绍场效应管放大电路的工作原理。

1.自偏压电路

自偏压电路如图3-10所示。在图中，场效应管栅极通过栅极电阻RG接地，源极通过源极电阻RS接地。这种偏置方式利用JFET（或耗尽型MOS管）在栅源电压uGS=0时，漏极电流iD≠0的特点，以漏极电流在源极电阻RS上的直流压降，给栅源之间提供反向偏置电压。也就是说，在静态时，源极电位uS=iDRS，由于栅极电流为0，RG上没有压降，栅极电位uG=0，所以栅源之间的偏置电压为

uGS=uG-uS=-iDRS

要说明的是，自偏压方式不能用于由增强型MOS管组成的放大电路。因为增强型MOS管

只有当uGS达到UT时才有iD产生。

放大电路

对于图3-10电路的静态工作点，可以利用式（3-1）和式（3-3）求联立方程，即

ID=IDSS（1-UGS/UP）2（3-4）
UGS=-IDRS（3-5）

求得ID和UGS之后，则有

UDS=VDD-ID（RD+RS）（3-6）

例3-1电路如图3-10所示，已知IDSS=0.5mA，UP=-1V，试确定电路的静态工作点。

解：根据上面分析得到的公式有

ID=0.5（1+UGS）2

UGS=-2ID

将UGS表达式代入ID表达式中，得

ID=0.5（1-2ID）2

解方程得

ID=（0.75±0.56）mA

而IDSS=0.5mA，ID不应大于IDSS，所以

IDQ=0.19mA

UGSQ=0.38V

UDSQ=11.9

2.分压式自偏压电路

虽然自偏压电路比较简单，但是当静态工作点确定后，uGS和iD就确定了，因而RS选择的范围很小。分压式自偏压电路是在图3-10电路的基础上加接分压电阻后组成的，如图3-11所示。漏极电源VDD经分压电阻RG1和RG2分压后，通过RG3供给栅极电压，uG=RG2VDD/（RG1+RG2）;同时漏极电流在源极电阻RS上也产生压降，uS=iDRS。因此，静态时加在JFET上的栅源电压为

uGS=uG-u=VDDRG2/（RG1+RG2）-iDRS（3-7）

同样可根据式（3-1）和（3-7）求联立方程，即

ID=IDSS（1-UGS/UP）2

UGS=VDDRG2/（RG1+RG2）-IDRS

从而求出ID和UGS，并求出

UDS=VDD-ID（RD+RS）

得出电路的静态工作点。

3、场效应管放大电路的动态分析

图3-10自偏压电路可以用图3-12的交流等效电路来表示，图中RL为放大电路外加的负载电阻。从图中不难求出电压放大倍数Au、Ri和Ro三个性能参数。

放大电路

1.电压放大倍数Au

由图3-12可得出

Au=uo/ui=（-idR′L）/ugs=-（gmugsR′L）/ugs

即

Au=-gmR′L（3-8）

其中，R′L=RD∥RL。

式（3-8）表明，JFET共源放大电路的电压放大倍数Au与跨导gm成正比，且输出电压与输入电压反相。

2.输入电阻Ri和输出电阻Ro

由图3-12可得

Ri≈RG（3-9）

Ro≈RD（3-10）

可见，共源放大电路的输入电阻Ri主要由偏置电阻RG决定，而输出电阻Ro则由漏极电阻RD决定。

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