§8.2場效應管放大電路12§8.4場效應管放大電路一、場效應管的特性、參數與微變等效模型二、基本共源放大電路三、基本共漏放大電路四、基本共柵放大電路

場效應管有三個極：源極（s）、柵極（g）、漏極（d），對應于晶體管的e、b、c；

有三個工作區域：截止區、恒流區、可變電阻區，對應于晶體管的截止區、放大區、飽和區。單極型管∶噪聲小、抗輻射能力強、低電壓工作一、場效應管的特性、參數與微變等效模型三個電極的對應情況：BJTFET基極b柵極g集電極c漏極d發射極e源極s截止區截止區放大區恒流區飽和區可變電阻區三個工作區的對應情況：3一、場效應管的特性、參數與微變等效模型41.各類場效應管的符號5一、場效應管的特性、參數與微變等效模型1.各類場效應管的符號按特性分增強型耗盡型uGS=0時，iD

=0uGS=0時，iD

0各種管子的輸出特性形狀是一樣的，只是控制電壓UGS不同。6一、場效應管的特性、參數與微變等效模型2.場效應管的特性曲線轉移特性輸出特性增強型：耗盡型：

3.工作在恒流區時g-s、d-s間的電壓極性uGS=0可工作在恒流區的場效應管有哪幾種？uGS＞0才可能工作在恒流區的場效應管有哪幾種？uGS＜0才可能工作在恒流區的場效應管有哪幾種？一、場效應管的特性、參數與微變等效模型7一、場效應管的特性、參數與微變等效模型84.場效應管的主要參數一、直流參數

1.結型場效應管和耗盡型MOSFET

(1)飽和漏極電流IDSS(IDO)：對應uGS=0時的漏極電流。

(2)夾斷電壓UGS(off)：當柵源電壓uGS=UGS(off)時，iD=0。2.

增強型MOSFET

開啟電壓UGS(th)：當uGS>uGS(th)時，導電溝道才形成，iD≠0。

3.輸入電阻RGS

對結型場效應管，RGS在108~1012Ω之間。對MOS管，RGS在1010~1015Ω之間。

通常認為RGS→∞。

一、場效應管的特性、參數與微變等效模型9

二、極限參數

場效應管也有一定的運用極限，若超過這些極限值，管子就可能損壞。場效應管的極限參數如下：

(1)柵源擊穿電壓U(BR)GS

(2)漏源擊穿電壓U(BR)DS

(3)最大功耗PDM：PDM=ID·UDS4.場效應管的主要參數一、場效應管的特性、參數與微變等效模型102.輸出電阻rds輸出電阻rds定義為4.場效應管的主要參數三、交流參數1.跨導gm

定義為gm的大小可以反映柵源電壓uGS對漏極電流iD的控制能力的強弱。gm可以從轉移特性或輸出特性中求得，也可以用公式計算出來。說明了uDS對iD的影響。是輸出特性某一點上切線斜率的倒數。

一、場效應管的特性、參數與微變等效模型11用有效值表示，上式可改寫為通常rds較大，對Id的影響可以忽略，則5.場效應管的微變等效模型一、場效應管的特性、參數與微變等效模型12畫出該式所對應的等效電路如圖所示5.場效應管的微變等效模型rds一般在幾十kΩ到幾百kΩ微變等效模型可以近似為13二、基本共源放大電路為保證MOS管工作在恒流區：輸入回路：

加柵極電源VGG，

使其大于開啟電壓UGS(th)輸出回路：

加漏極電源VDD，作為負載的能量，并使漏-源電壓大于夾斷電壓Rd：

將漏極電流iD的變化轉換為電壓uDS的變化，實現電壓放大（與共射中的Rc作用相同）為使信號源與放大電路“共地”，并采用單電源供電:自給柵偏壓放大電路分壓偏置放大電路1.基本共源放大電路14二、基本共源放大電路2.自給柵偏壓放大電路直流通路靜態分析：柵極絕緣輸入電流IG=0靜態分析即求UGSQ、UDSQ和IDQ15二、基本共源放大電路2.自給柵偏壓放大電路靜態分析：由正電源獲得負偏壓,稱為自給偏壓①列出輸入回路電壓方程②假設管子工作在恒流區，由耗盡型場效應管的電流方程可得③列出輸出回路電壓方程16二、基本共源放大電路2.自給柵偏壓放大電路動態分析交流等效電路微變等效電路17二、基本共源放大電路①電壓放大倍數②輸入電阻③輸出電阻2.自給柵偏壓放大電路動態分析18二、基本共源放大電路3.分壓偏置放大電路（Q點穩定）靜態分析：柵極絕緣RG上電流為0①求出柵極的分壓UG②列出輸入回路電壓方程③假設管子工作在恒流區，由增強型場效應的電流方程可得④列出輸出回路電壓方程

S19二、基本共源放大電路3.分壓偏置放大電路動態分析20二、基本共源放大電路3.分壓偏置放大電路動態分析①電壓放大倍數②輸入電阻③輸出電阻例1：電路如圖（1）畫直流通路；（2）畫微變等效電路；（3）求Av、ri、ro的表達式21例2：場效應管放大器電路如圖所示，已知工作點的gm=5mA/V，試畫出低頻小信號等效電路，并計算增益Au。2223例3：電路如圖，已知工作點的gm=5mA/V，求動態分析24s（除掉vgs）放大倍數在輸入電阻上的分壓2526三、基本共漏放大電路靜態工作點與共源放大電路一樣動態分析①電壓放大倍數②輸入電阻27三、基本共漏放大電路動態分析

③輸出電阻28三、基本共漏放大電路動態分析（1）電壓增益Au（2）輸入電阻Ri（3）輸出電阻Ro四、基本共柵放大電路29組態對應關系：CEBJTFETCSCCCDCBCGBJTFET電壓增益：CE：CC：CB：CS：CD：CG：30輸出電阻：BJTFET輸入電阻：CE：CC：CB：CS：CD：CG：CE：CC：CB：CS：CD：CG：31例4：設gm=3mA/V，=50，rbe=1.7k前級:場效應管共源極放大器后級:晶體管共射極放大器求：總電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻。+VCCRS3M(+24V)R120k10kC2C3R4R3RLRE282k43k10k8k10kC1RCT1RE1CE2T2CE1RD10kR21M32（1）估算各級靜態工作點:（略）（2）動態分析:

微變等效電路首先計算第二級的輸入電阻：

Ri2=

R3//R4//rbe=82//43//1.7=1.7kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds33第二步：計算各級電壓放大倍數R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds34第三步：計算輸入電阻、輸出電阻Ri=R1//R2=3//1=0.75MRo=RC=10kR3R4RCRLRSR2R1RDrbegds35第四步：計算總電壓放大倍數Av=Av1Av2=(-4.4)(-147)=647R3R4RCRLRSR2R1RDrbegds3637RB+ECRCC1C2TRLuiuo簡單的固定偏置共射極放大器靜態分析：求IB，IC和UCEIc=IB內容回顧38分壓偏置放大電路靜態分析戴維南等效電路法：估算法：內容回顧39內容回顧動態分析之微變等效電路法三極管微變等效電路40場效應管的微變等效模型內容回顧動態分析之微變等效電路法41兩級放大電路分析