FET知识:采用结型FET实现的放大电路!

2017年04月19日 16:04    dgdz2013
与之前介绍的晶体管放大电路相同,各级FET放大电路之间的连接也必须通过电容连接,以构成CR的连接方式。此时,为保证栅极、源极和漏极间正确的电压关系,就需要偏置电路来提供栅极电压。

与晶体管放大电路的接地方式相同,结型FET放大电路也有多种接地方式。


最一般的源极接地电路和自偏置电路
n沟道FET的例子如下图所示,p沟道FET电源电压VPS(V)和电流ID(A)的方向,与此图完全相反。

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FET源极接地电路的功能,与晶体管的共射放大电路一样。由于结型FET的正常工作,要求栅极和源极间的电压VGS为反向偏置电压,因此其偏置电路的构造有些不同。


与晶体管的电流反馈偏置电路一样构成的FET“自偏置电路”,由于其稳定程度良好,在实际电路中得到了普遍应用。


自偏置电路源极电阻对电路的稳定作用

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与栅极和源极间电压VGS相对应的漏极电流ID(A),流过源极电阻RS(Ω)。VGS为负极性的偏置电压。


此时,如果我们把VGS的绝对值变得很小,漏极电流ID就会增大。这样一来,源极电压VS(V)就会升高,从而使得VCS的绝对值增大,同时ID也会减小,电路的状态向稳定的方向变化。



源极接地电路要实现放大功能,需要给源极电阻并联电容
实现交流信号放大时,需要忽略源极电阻RS的影响。与源极电阻RS并联的电容CS(F),使得交流信号变化对源极电压VS没有影响,源极电压VS保持不变。对于交流信号来说,源极是通过电容CS接地的,因此也称为源极接地电路。该电路对交流信号的电压放大倍数A为

A=gm*RD

式中,RD(Ω)为漏极电阻。由于结型FET的gm很小(在1~10mS之间),很难实现电压放大倍数很大的单级放大电路。


漏极接地电路的偏置电路和放大倍数

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漏极接地电路(源极跟随器)与晶体管的共集放大电路(射极跟随器)相同。漏极接地电路中,漏极与电源VPS相连接(关于n沟道FET),通过电源接地,所以可以被看作为“漏极接地”电路。


信号的放大倍数A为A≈1,实际的放大倍数要比1略小一些。


栅极接地电路的偏置电路和放大倍数

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栅极接地电路和晶体管基极接地电路一样。偏置电路和其他的结型FET的接地电路一样。


结型FET的栅极和源极间为反向偏置电压,源极通过电阻RS接地,栅极直接与地电位相连。


栅极接地电路,输入、输出信号的极性相反。信号的电压放大倍数A为

A=gm*RD



练习题
试计算右图电路中的电压放大倍数A。电容CIN、COUT、CS对于交流信号可视为直通(阻抗忽略不计,视为0),场效应晶体管的gm=3mS。

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内容摘自本人微信号:机械工业出版社E视界

习题答案也在微信号中,见历史消息中的同文标题!


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