MOS放大电路 [兼容模式].pdf

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1、场效应管及其基本放大电路场效应管的主要参数和微变等效电路场效应管基本放大电路概述场效应管与晶体管的区别1.晶体管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件。2.晶体管参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件；场效应管是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子，因此称其为单级型器件。3.晶体管的输入电阻较低，一般102~104；场效应管的输入电阻高，可达109~1014结型场效应管JFET场效应管的分类MOS型场效应管场效应管的主要参数和微变等效电路直流参数微变参数微变等效电路场效应管的直流参数1.开启电压UT开启电压是MOS增强型

2、管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值,场效应管不能导通。2.夹断电压UP夹断电压是耗尽型MOS或JFET的参数，当U=U时GSP,漏极电流为零。3.饱和漏极电流IDSS耗尽型场效应三极管当U=0时所对应的漏GS极电流。场效应管的微变参数1.低频跨导gm低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用dIDgmdUUDSCGSUBSCg的求法:m①图解法—g实际就是转移特性曲线的斜率m②解析法：如增强型MOS管存在I=K(U-U)2DGSTg2K(UU)mGST微变参数3.漏极电阻rdUdsrDSdsdIUBSCDUGSC反映

3、了U对I的影响，实际上是输出特性曲线上DSD工作点切线上的斜率。场效应管的微变等效电路低频微变等效电路由输出特性：ID=f(UGS,UDS)ΔIΔIDDΔIDΔUΔIDΔUDSgm0ΔΔUUGSGSgΔdsUΔUDSΔUGS0ΔUDSGSDSGIDD++IDUgUgsdsdsgU--mgsS微变等效电路高频微变等效电路CgdGIDD++UgsgdsCdsUdsCgsgU--mgsS场效应管放大电路场效应管偏置电路三种基本放大电路场效应管偏置电路DR的作用：GS场效应管偏置电路的关键是如何提供栅源控制电压U。S1.提供

4、栅源所需的直流GS自给偏置电路：适合结型场效应管和耗尽型偏压。MOS管2.提供直流负反馈，稳外加偏置电路：适合增强型MOS管基本自给偏置电路定静态工作点。R越大，工作点越稳自给偏置电路S定。但会造成工作点偏UGS=UG-US=-ISRS≈-IDRSUGSQ和IDQ低，放大增益减少。UGS2U=E-I(R+R)II(1)DSQDDQSDDDSSUP大电阻（偏置电路M)，自给偏置电路减小RR对放大电RR提供一个1、212路输入电阻的影响。正偏栅压UGR2UEGDRR12U=U-UGSGS改进型自给偏置电路R2E-IDID

5、RSU和IRRGSQDQ12UGS2U=E-I(R+R)II(1)DSQDDQSDDDSSUP偏置电路外加偏置电路R和R提供一个固定栅压12R2UEGDRR12R2U=U-UE-IRGSGSRRDDS12注：要求U>U，才能提供一个正偏压，增强型管子才能GS正常工作。三种基本放大电路共源放大电路1.直流分析U=U-UGSGSR2-IREDDSU和IRRGSQDQ12UGS2U=E-I(R+R)II(1)DSQDDQSDDDSSUP基本放大电路共源放大电路的动态分析计算Au、Ri’、Ro’(分别计算接Cs、

6、未接Cs两种情况)基本放大电路共源放大电路未接C时sUoAUR'=R//R一般r较大可忽略UDDLdsi-gmUgsR'DGDId=Ugs+gmUgsRsRUgsrdsGgUmgs-gmR'DUiSRDRLUo=RRR12S1+gmRs基本放大电路共源放大电路IRs的作用是提供一个直流栅源电GDd未接C时s压、引入直流负反馈来稳定RUgs工rds作点。G-gmR'DgmUgs但它同时对交流也起负反馈作用，使AU=UiSRDRLUo1+gmRs电路的放大倍数降低。R1R2RS接入C可以消除R对交流的负反SSr'i=RG+(R1/

7、/R2)≈RGr'ir'o馈作用。r'≈RoD接入Cs时AU=-gm(rds//RD//RL)r'=R+(R//R)≈RiG12Gr'=R//r≈RoDdsD基本放大电路共漏放大电路DG+-SUgsGRSUGRSRLUirogmUgsrdsRr''S=rds//DRS//RLg≈mRRS'S//>>1RLiUogmUgsR'SgmR'S电压增益A==<1UUiUgs+gmUgsR's1+gmR'sA≈1U输入电阻r'=RiG基本放大电路共漏放大电路IGSoU+U-gsgs输出电阻+-U=-U+gsoURGRSRRUoUIo-

8、gUUigUrS-LoomgsgmUmgsgsdsRSr'=U(1/R+g)DoosmUo11rR//osIo1/Rsgmgm基本放大电路共栅放大电路gmUgsIdSDSDGrdsr'iriG电压增益I=gU+U/rdUm