4。 FET放大器配置和偏置
電流– 4. FET放大器配置和偏置
上一個 - 3。 結型場效應晶體管（JFET）
FET放大器配置和偏置
用於偏置BJT的方法也可用於偏置MOSFET。 我們可以將這些方法分為用於分立元件和集成電路放大器的方法。 分立元件設計使用大耦合和旁路電容來隔離每個放大器級的直流偏置，就像分立元件BJT放大器一樣。 IC MOSFET放大器通常是直接耦合的，因為大電容器不實用。 IC MOSFET放大器通常使用與BJT IC放大器類似的直流電流源進行偏置。
4.1離散元件MOSFET偏置
MOSFET放大器的離散元件偏置由圖21中所示的電路完成。 柵極 - 源極電壓確定了該晶體管配置可能需要的電路類型。 對於增強型晶體管，在柵極處總是需要正電壓。 在分壓偏置中，會有一個 R1 和 R2 為了獲得正電壓。 對於耗盡型MOSFET或JFET， R2 可以是有限的也可以是無限的，如圖21（b）所示。
圖21 –放大器偏置配置
共同來源（CS） - 在 ac 輸入應用於 CG是， ac 輸出是在 CD和 CS 連接到 dc 電壓源或地。 這類似於BJT的共發射極配置。
- 源電阻（SR） - 在 ac 輸入應用於 CG是， ac 輸出是在 CD 和 CS 省略。 這類似於BJT的發射極 - 電阻配置。
- 共用門（CG） - 在 ac 輸入應用於 CS是， ac 輸出是在 CD 和 CG 連接到 dc 電壓源或地。 有時在CG配置中， CG 省略，門直接連接到a dc 電壓供應。 CG類似於BJT的公共基本配置，儘管在電路中很少見到。
- 來源追隨者（SF） - 在 ac 輸入應用於 CG是， ac 輸出是在 CS 並且排水管連接到a dc 直接或通過電壓供電 CD。 這有時稱為公共漏極（CD），類似於BJT的射極跟隨器配置。
圖22 - 戴維寧等效電路
在第9節“ FET放大器分析”中將更詳細地研究每種配置。
由於不同的配置僅通過電容器的連接而變化，並且電容器是開路的 dc 電壓和電流，我們可以研究 dc 偏見一般情況。 對於放大器設計，我們希望晶體管工作在有源工作區（也稱為飽和區或夾斷模式），因此我們假設器件具有夾斷IV特性。 （我們應該在設計結束時驗證這個假設！）
為了簡化偏置分析，我們使用戴維寧源對晶體管柵極的電路進行建模，如圖22所示。
（24）
由於有三個未知變量需要設置偏置（ID, VGS和 VDS），我們需要三個 dc 方程。 首先， dc 寫入柵極 - 源極環路周圍的等式。
（25）
請注意，由於柵極電流為零，因此存在零電壓降 RG。 一秒 dc 從漏源循環中的基爾霍夫定律方程中可以找到該方程。
（26）
第三 dc 建立偏置點所需的方程式可從公式（20）中找到 
在“結型場效應晶體管（JFET）”部分“ 這裡重複一遍。
（27）
第一個近似適用於|λVDS| << 1（幾乎總是如此），並大大簡化了耦合方程的求解。
我們可以把方程式 gm [等式（22）]
（22）
進入類似的格式，在設計中證明是有用的。
（28）
方程（25） - （28）足以建立偏差。 對於分立MOSFET放大器，我們不需要將Q點放在中心位置 ac 我們經常為BJT偏置做的負載線。 這是因為分立FET放大器通常用作放大器鏈中的第一級，以利用高輸入電阻。 當用作第一階段或 前置放大器，電壓電平非常小，以至於我們不會在大的偏移中驅動前置放大器的輸出。