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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或微变等效电路法
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=0,Rg两端电压到0;
由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时 ID=0
在FET源极接入电阻R可在静态时得到
UGS= IDR且IG=0 RG两端电压降为0, UG=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ID和UGS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UGS和ID的值。
漏极电流ID 求出后,上图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,UGS和UDS也相应变化, 可
以稳定了静态工作点。对于要求UGS和UDS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R,R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。解决此问题采用如上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,如上图a中RG1和RG2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 让场效应管放大器获得更高输入电阻, 工程中常采用图b分压式自给偏压放大电路。
由于流过RG3的电流IG=0,RG2两端电压降为0,UGS由RG2上的到的分压UG和R两端的电压降US =IDR共同决定。
US=RDR
把 UGS=UG-US=-IDR 与 联立求解所得静态时漏极电流Id和栅源电压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:适用增强型和耗尽型场效应管放大电路;