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  • 固定偏置电路法及自给偏置电路法分析场效应管放大电路-竟业电子

       时间:2020/9/21       阅读:6097    关键词:场效应管

     

    场效应管基本放大电路三种组态:共源极组态+共漏极组态+共栅极组态。

    场效应管放大电路分析方法有如下两种

    1.图解法

    2.低频小信号等效电路法微变等效电路法

    偏置电路:给场效应管栅极提供直流电压电路

    偏置电路分类固定偏置电路+自给偏置电路+分压式偏置电路

    JFET放大电路即固定偏置电路共源组态的基本放大电路

    如下所示

    a:固定偏置电路

    B:自给偏置电路

     

     

    固定偏置放大电路给场效应管提供负偏压

    偏置电压外加电压Ugg提供

    因场效应管输入电阻大流过栅极电流=0Rg两端电压0

    KVL方程可得:

    静态电流公式

    自给偏置电路

    场效应管自给偏置放大电路

    用结型FET和耗尽型FET

    UGS=0 ID=0 

    FET源极接入电阻R可在静态时得到

    UGS= IDRIG=0  RG两端电压降为0UG=0

    可得公式 UGS=UG-US=-IDR

    因偏置电压则FET电流ID产生,因此称之为自给偏压,由可得公式:

    只要将以上两个所得的公式联立求解,即可求出静态时,漏极电流ID和栅源电压UGS 在求解IDUGS过程中, 其方程解有两个值:

    只有一个是合理, 需要根据FET夹断电压(耗尽型)UGS(off) 或开启电压(增强型)UGS(th)的大小对UGS 进行取舍, 通常应取对应于放大区的UGSID的值。

    漏极电流ID 求出后,b所示电路的输出回路(漏极回路) 列出KVL方程:

    UDS=UDD-ID(RD+R)

    由于自给偏压电路中UGS=-IDR 因此当漏极电流ID变化时,UGSUDS也相应变化,

    以稳定了静态工作点。对于要求UGSUDS极性相同的增强型MOSFET放大电路, 需要采用分压式自给偏压电路。

     

    分压式自给偏压电路

    如下图所示

     

     

    在自给偏压电路中,为了稳定静态工作点,可以增大源极电阻RR越大负反馈作用越强,工作点越稳定,但同时ID也就越小,以致于使gns太小,影响放大器的性能。解决此问题采用如图所示的分压式自给偏压放大电路。其中,图a所示分压式自给偏压共源极放大电路路与b分压式直流负反馈稳定工作点的BJT放大电路相似,只是将BJT换成了FET

    由于场效应管的输入电阻很大, 若画出交流等效电路,如上aRG1RG2的并联将影响放大器的输入电阻。

    场效应管放大电路中IG=0 场效应管放大器获得更高输入电阻, 工程中常采用b分压式自给偏压放大电路。

    由于流过RG3的电流IG=0RG2两端电压降为0UGSRG2上的到的分压UGR两端的电压降US =IDR共同决定。

    US=RDR

     

     UGS=UG-US=-IDR 联立求解所得静态时漏极电流Id栅源电压UGS值,上图b交流等效电路看,RG3引入利于提高放大器输入电阻 

     

    因此,由此公式可得UGS值方便。

    分压式自给偏压电路适用增强型耗尽型场效应管放大电路

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