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FET知識:采用結型FET實現的放大電路!

發布時間:2017-4-19 16:02    發布者:dgdz2013
與之前介紹的晶體管放大電路相同,各級FET放大電路之間的連接也必須通過電容連接,以構成CR的連接方式。此時,為保證柵極、源極和漏極間正確的電壓關系,就需要偏置電路來提供柵極電壓。

與晶體管放大電路的接地方式相同,結型FET放大電路也有多種接地方式。


最一般的源極接地電路和自偏置電路
n溝道FET的例子如下圖所示,p溝道FET電源電壓VPS(V)和電流ID(A)的方向,與此圖完全相反。

FET源極接地電路的功能,與晶體管的共射放大電路一樣。由于結型FET的正常工作,要求柵極和源極間的電壓VGS為反向偏置電壓,因此其偏置電路的構造有些不同。


與晶體管的電流反饋偏置電路一樣構成的FET“自偏置電路”,由于其穩定程度良好,在實際電路中得到了普遍應用。


自偏置電路源極電阻對電路的穩定作用

與柵極和源極間電壓VGS相對應的漏極電流ID(A),流過源極電阻RS(Ω)。VGS為負極性的偏置電壓。


此時,如果我們把VGS的絕對值變得很小,漏極電流ID就會增大。這樣一來,源極電壓VS(V)就會升高,從而使得VCS的絕對值增大,同時ID也會減小,電路的狀態向穩定的方向變化。



源極接地電路要實現放大功能,需要給源極電阻并聯電容
實現交流信號放大時,需要忽略源極電阻RS的影響。與源極電阻RS并聯的電容CS(F),使得交流信號變化對源極電壓VS沒有影響,源極電壓VS保持不變。對于交流信號來說,源極是通過電容CS接地的,因此也稱為源極接地電路。該電路對交流信號的電壓放大倍數A為
A=gm*RD
式中,RD(Ω)為漏極電阻。由于結型FET的gm很小(在1~10mS之間),很難實現電壓放大倍數很大的單級放大電路。


漏極接地電路的偏置電路和放大倍數

漏極接地電路(源極跟隨器)與晶體管的共集放大電路(射極跟隨器)相同。漏極接地電路中,漏極與電源VPS相連接(關于n溝道FET),通過電源接地,所以可以被看作為“漏極接地”電路。


信號的放大倍數A為A≈1,實際的放大倍數要比1略小一些。


柵極接地電路的偏置電路和放大倍數

柵極接地電路和晶體管基極接地電路一樣。偏置電路和其他的結型FET的接地電路一樣。


結型FET的柵極和源極間為反向偏置電壓,源極通過電阻RS接地,柵極直接與地電位相連。


柵極接地電路,輸入、輸出信號的極性相反。信號的電壓放大倍數A為
A=gm*RD


練習題
試計算右圖電路中的電壓放大倍數A。電容CIN、COUT、CS對于交流信號可視為直通(阻抗忽略不計,視為0),場效應晶體管的gm=3mS。


內容摘自本人微信號:機械工業出版社E視界

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