《场效应管放大电路精讲课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《场效应管放大电路精讲课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,1.MOSFET,NMOS,PMOS,增强型NMOS(E型NMOS),耗尽型NMOS (D型NMOS),增强型PMOS(E型PMOS),耗尽型PMOS (D型PMOS),2.工作原理,3.特性曲线,4. MOSFET的主要参数,上 讲 回 顾,5.1 金属氧化物半导体(MOS)场效应管,1,5.2 MOSFET放大电路,MOSFET和BJT放大电路的组态比较：,共源极组态,vi接栅极G,v0接漏极D,共射极组态,vi接基极B,v0接集电极C,共漏极组态,vi接栅极G,v0接源极S,共集电极组态,vi接基极B,v0接射极E,共栅极组态,vi接源极S,v0接漏极D,共基极组态,vi接射极E,v0
2、接集电极C,2,5.2.1 简单共源极放大电路的直流分析,步骤直流通路,VG,VS,5.2 MOSFET放大电路,1 假设MOS管工作于饱和区，则有 VGSQVT，IDQ0，VDSQVGSQ-VT,2 利用饱和区的V-I曲线分析电路：,3 如果出现VGSVT，则MOS管可能截至，如果 VDSVGS-VT，则MOS管可能工作在可变电阻区。,4 如果初始假设被证明是错误的，则必须作新的假 设，同时重新分析电路。,3,5.2.1 简单共源极放大电路的直流分析,（1） 直流通路,VGS= VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2),VDS= VDDIDRd,若NMOS工作于饱和区，则,若计算的VDSVGS
3、-VT，则说明NMOS确工作于饱和区；若VDSVGS-VT，则说明工作于可变电阻区。,工作于可变电阻区的ID：,5.2 MOSFET放大电路,4,5.2.2 带源极电阻的NMOS共源极放大电路,（1） 直流通路,VS,若NMOS工作于饱和区，则,VG,VDS= VDDID(Rd+R),5.2 MOSFET放大电路,5,例.如图，设VT=1V, Kn=500A/V2 , VDD=5V, -VSS=-5V, Rd=10K, R=0.5K, Id=0.5mA 。若流过Rg1, Rg2的电流是ID的1/10，试确定Rg1, Rg2的值。,解.作出直流通路，并设MOS工作在饱和区，则由：,即 0.50.
4、5(VGS-1)2,流过Rg1、Rg2的电流为0.05mA,VS,VG,v0,得 VGS= 2V,6,Rg2=45K、Rg1=155K,判断假设的正确性：,VDS= (VDD+VSS)ID(Rd+R)=4.7V,VDS (VGS-VT)=2-1=1V,说明管子工作在饱和状态，与最初假设一致。,7,静态值： VGSQ、IDQ、VDSQ,外加信号电压波形：,因为：vGS=VGSQ+vi,所以vGS的波形为：,负载线方程：,是一条过(VDD,0)和(0,VDD/RD)的直线,8,VGSQ,IDQ,9,1.NMOS管的小信号模型,工作在饱和区的漏极电流iD:,IDQ,idgmvgs,谐波分量越小越好，
5、一般取为0。,ig0,输入端相当于开路；,idgmvgs，输出回路等效成一个电压控制电流源。,gm=2Kn(VGSQ-VT),10,场效应管输出特性表达式：,求全微分:,漏极与源极间等效电导，相当于输出特性曲线斜率的倒数，为无穷大,其中：,为低频跨导,是转移特性曲线Q点的斜率,由该式可得到场效应管的微变等效电路,1.NMOS管的小信号模型,11,因rds很大，可忽略，得简化小信号模型:,可得到场效应管放大电路的微变等效电路,1.NMOS管的小信号模型,12,2. 场效应管放大电路的微变等效电路,首先将电容、电源短路得 到交流通路：,小信号模型：,13,(1)电压放大倍数,(2)输入电阻,Ri=
6、Rg1/Rg2,(3)输出电阻,R0=Rd,14,首先将电容、电源短路得 到交流通路：,小信号模型：,(2)输入电阻,Ri=Rg1/Rg2,(3)输出电阻,R0=Rd,15,首先将电容、电源短路得 到交流通路：,小信号模型：,取rds为无穷时：,(2)输入电阻,Ri=Rg1/Rg2,(3)输出电阻,16,输出电阻R0的计算：,vgs=-vT,iT=iR +ir -gmvgs,17,例.Rg1=60K，Rg2=40K，Rd=15K，VDD=5V，VT=1V，n=0.2mA/V2，RL=15K计算IDQ、VDSQ；Av、Ri、R0。,解.,若管子工作在饱和区，则,=0.2(2-1)2=0.2mA,可见:,说明管子工作在饱和区.,18,gm=2Kn(VGS-VT) =20.2 (2-1)=0.4mS,Ri=Rg1/Rg2=60/40=24K,(3)输出电阻,R0=Rd=15K,19,1 简单共源极放大电路的直流分析,2 带源极电阻的NMOS共源极放大电路,3 NMOS共源极放大电路的图解分析,4 NMOS共源极放大电路的小信号模型,5 NMOS共漏极放大电路的小信号模型,20,250 5.2.1 5.2.2,21,
