华中科技大学：《模拟电子技术》教学资源（PPT课件）第四章 场效应管放大电路（4.4）场效应管放大电路

4.4场效应管放大电路 44.1FET的直流偏置及静态分析 ●直流偏置电路 ●静态工作点 44.2FET放大电路的小信号模型分析法 ●FET小信号模型 动态指标分析 ●三种基本放大电路的性能比较 HOME

4.4 场效应管放大电路 • 直流偏置电路 • 静态工作点 • FET小信号模型 • 动态指标分析 • 三种基本放大电路的性能比较 4.4.1 FET的直流偏置及静态分析 4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法

441FET的直流偏置电路及静态分析三 1.直流偏置电路 1)自偏压电路 (2)分压式自偏压电路 R 18V Rd 30 KQ 4.7μF T OOl LF R GS s R g? R 47kg2KΩ 47uF VGS =VG-Vs GS R Von -IR R+R D D D HOME BACK NEXT

1. 直流偏置电路 4.4.1 FET的直流偏置电路及静态分析 （1）自偏压电路 （2）分压式自偏压电路 vGS vGS = - iDR VGS = VG −VS DD g1 g2 g2 V R R R + = − I D R

场效应管)2.静态工作点 Q点: DD 已知V,由 18v R 30 KQ b? GS R d 4.7pF 1 g DS DD ID(Rd+r) T +001uF GS\2 R s DSS 10 MQI R 2 KQ 47μF 可解出Q点的vGs、L、Vs HOME BACK NEXT

4.4 结型 场效应管 2. 静态工作点 Q点： VGS 、 ID 、 VDS vGS = 2 P G S D DSS (1 ) V v i = I − VDS = 已知VP ，由 VDD - ID (Rd + R ) - iDR 可解出Q点的VGS 、 ID 、 VDS

44.4结型 场效应管442FET放大电路的小信号模型分析法 1.FET小信号模型 (1)低频模型 d d DS (a)FET在共源接法时的双口网络 (b)低频模型 图442FET的小信号模型 HOME BACK NEXT

4.4 结型 场效应管 4.4.2 FET放大电路的小信号模型分析法 1. FET小信号模型 （1）低频模型

44.4结型 场效应管 (2)高频模型 g 8r g 1 GS a)FET在共源按法时的双口网络 (c)高频模型 图442FET的小信号模型 HOME BACK NEXT

4.4 结型 场效应管 （2）高频模型

场应管)2.动态指标分析 (1)中频小信号模型 oⅴDD R Rg b2 d T 卫 0 1 R Rg2 图443共源电路及其小信号等效电路 HOME BACK NEXT

4.4 结型 场效应管 2. 动态指标分析 （1）中频小信号模型

场应管)2.动态指标分析 gmY gs (2)中频电压增益 Rg3 gS 忽略r由输入输出回路得 Vi Rud rgz R V=Vo+8mL R=Vs(1+gmR) R Vn=-8mV、R 则A 1+8mR gs t +8 r (3)输入电阻R =F+(1+r28n)R R=R∥IR3+(Ra∥R2)通常r+(1+8n)R>IR3+(Ra∥R2) 则R≈R3+(R1∥R2 HOME (4)输出电阻「R≈R BACK NEXT

4.4 结型 场效应管 2. 动态指标分析 （2）中频电压增益 （3）输入电阻 （4）输出电阻 忽略 rD V  i = Vgs  + g m V gsR (1 m ) =V gs + g R V  o = g m VgsRd −  AVm =  g R g R m m d 1+ − // Ri Ri =  由输入输出回路得 则 g i i I V R    = [ ( // )] Rg3 + Rg1 Rg2 (1 ) [ ( // )] gs gsgm R Rg3 Rg1 Rg2 通常 r + + r   + 则 ( // ) Ri  Rg3 + Rg1 Rg2 Ro  Rd = rgs + (1+ rgsgm )R gs gs m gs gs gs gs ( ) r V g V R r V V     + + =

例题 (a)电路图 Rg 例4.4.2共漏极放大电路如图 CbI T 示。试求中频电压增益、输入电阻R Ch? 和输出电阻 R Y R 解:(1)中频小信号模型 (2)中频电压增益 图444共漏极电路及其小信号等效电路 由吃=+gn(R∥R1)=v[+gm(R∥R1) Vn=8mV(R∥R,) 得 V=8m(R∥R1)≈1 m1+gn(R∥R1) (3)输入电阻 R1≈R3+(R21R2) HOME BACK NEXT

例4.4.2 共漏极放大电路如图 示。试求中频电压增益、输入电阻 和输出电阻。 （2）中频电压增益 （3）输入电阻 V  i =Vgs  ( // ) gm Vgs R RL +  1 ( // ) =Vgs + gm R RL  V  o = ( // ) g m Vgs R RL  AVm =  1 ( // ) ( // ) m L m L g R R g R R + 得 = ( // ) Ri  Rg3 + Rg1 Rg2 解：（1）中频小信号模型 由 i o V V    1 例题

例题 (4)输出电阻 8n> 由图有 ReAr 0 R g g R 图444共漏极电路的小信号等效电路 所以R =R∥ t g R HOME BACK NEXT

（4）输出电阻 I  T = R I  g m Vgs −  R VT  = V gs = VT −  Ro = m 1 1 g R + 所以 = 由图有 T T I V   g m Vgs −  m 1 // g = R 例题

场应)3.三种基本放大电路的性能比较 组态对应关系:BJT FET CE CS CC CD CB CG 电压增益: BJT FET CE: B·(R∥R) CS:-8m(Ra∥R) (1+B)(R∥R1) CD gm(R∥R1 CC: ks+(1+B)(R∥R1) 1+gm(R∥R1) CB. B.(R. CG:gm(Ra∥R1) HOME BACK NEXT

3. 三种基本放大电路的性能比较 组态对应关系： 4.4 结型 场效应管 CE BJT FET CS CC CD CB CG BJT FET 电压增益： be c L ( // ) r  R R −  (1 )( // ) (1 ) ( // ) be e L e L r R R R R   + + +  be c L ( // ) r   R R CE： CC： CB： ( // ) − g m Rd RL 1 ( // ) ( // ) m L m L g R R g R R + ( // ) g m Rd RL CS： CD： CG：