9。 FET放大器分析

FET放大器分析

在上一節中,我們為FET放大器定義了四種基本配置。 本節將介紹這些配置中的每一個,並推導出增益(電流和電壓),輸入電阻和輸出電阻的表達式。

 

9.1 CS(和源電阻)放大器
CS放大器帶有源電阻

圖33 –帶有源電阻的CS放大器

圖33(a)顯示了帶有源電阻的CS放大器。 該 ac 等效電路如圖33(b)所示。 我們猜測 ro 比較大,所以可以忽略不計。 如果在源極和地之間存在電容(即CS放大器),我們只需要設置即可 RS 在下面等於零 ac 方程。 我們在推導結束時這樣做。

在圖33的(b)部分中, RG 是並行組合 R1R2VGG 是偏置電路的戴維寧等效電壓:

 (41)

要分析一下 ac 等效電路,我們在門電路周圍寫一個KVL方程。

 (42)

輸出電壓, v, 是(誰)給的

電壓增益, Av,現在找到了。

 (43)

如果源阻力, RS,被電容繞過,我們讓 RS = 0,電壓增益增加到

 (44)

這通常是一個很大的負數。

輸入電阻和電流增益由下式給出

 (45)

9.2 CG放大器

圖37(a)顯示了單級共柵放大器,圖6.37(b)顯示了它 ac 當量。 我們再次忽視了 ro 假設它與並行組合相比較大 RD with R加載.

CG放大器

圖37 - CG放大器

從圖37(b)最左邊的環路開始,柵極 - 源極電壓由下式給出

 (46)

目前通過 RS is

 (47)

所以源的(輸入)電阻是

 (48)

這應該與CS放大器的公式(45)進行比較。 我們看到,如果柵極電阻很高,共源放大器的輸入電阻可能遠大於共柵放大器的輸入電阻。 實際上,由於低輸入阻抗,CG放大器的應用數量受到限制。

電壓增益由下式給出

 (49)

將其與公式(44)進行比較,我們發現CS放大器的電壓增益與源極電路中的未旁路電阻相同,除了CG放大器不會使相位偏移之外。

輸出電阻簡單地給出 RD (放入測試電流並在設置時測量電壓 vin 為零)。

CG放大器的電流增益是

 (50)

9.3 CD(SF)放大器

圖39(a)顯示了單級共漏源跟隨器(SF)放大器,圖39(b)顯示了其 ac 當量。 與我們分析的每個配置一樣,我們省略了大阻力, ro 在假設下它比並行組合大得多 RS with R加載.

CD放大器

圖39 - CD放大器

輸入電阻很簡單 Rin = RG。 在門到源環路周圍寫一個KVL方程,我們有

 (51)

我們從中獲得

 (52)

輸出電壓是

 (53)

電壓增益是輸出與輸入電壓之比。

 (54)

注意,該電壓增益小於1,並且它的並聯組合接近1 RS with R加載 增加。

我們現在找到當前的收益。 輸出電流是輸出電壓與負載電阻之比。 輸入電流是輸入電壓除以 RG。 因此,收益由

 (55)

通過用測試電壓v替換負載電阻可以找到輸出電阻test,然後找到產生的電流, itest。 由該測試源驅動的電流可以從源的節點方程中找到。

 (56)

柵極 - 源極電壓很簡單 -vtest 因為我們假設輸入電壓為零。 因此,輸出電阻是

 (57)