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发表于 2007-4-4 23:54:46

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FET电路工作原理

一般在网上只有三极管放大电路的原理,而FET的工作原理很少提及,现在我简单地分析一下它的放大原理:

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电路中栅极的直流电位VG是电源电压VDD被偏压电阻R3R2分压后的电位,即:VG=R2/R1+R2*VDD。这与三极管发射极接地的放大电路基极直流电位相同。但是由于双极型晶体管中有基极电流流动,所以实际基极电位要比电源被R2R3分压要低一些。

但对于FET,由于栅极没有电流流过,所以实际的栅极电位就是分压公式所求得的值。

源极的直流电位VSVG高出栅极源极间电压VGS的值,即:

    VS=VG+VGS

实际上,VGS是以源极为基准的,像NJFET那样,当源极电位比栅极高应该给VGS置以负号。因此,VS等于将VGS加到VG上时,就成为:

    VS=VG-VGS

双极晶体管VBE=0.6V或者0.7V,是能够相互置换的。但是对于FET来说,当器件型号和工作点(ID)不同时,VGS的值是不同的。

流过源极的直流电流Is可以由下式求得:

    Is=VS/RS=VG-VGS/RS

漏极的直流电位VD是从电源电压VDD减去RD上的电压降的部分。如果漏极电流的直流成分为ID,则有:

    VD=VDD-ID*RD

由于FET的栅极上没有电流流过,ID=IS,所以上式也可以写成:

    VD=VDD-Is*RD

下面来求它的交流放大倍数。

由输入Vi引起的源极电流表的交流变化量#is为:

    #is=vi/RS

高漏极电流的交流变化量为#id,那么可以认为vd的交流变化量#vd就是#id在漏极电阻RD上的电压降,即:

    #vd=#id*RD

又因为漏极电流和源极电流相等,所以#vd为:

    #vd=#is*RD=vi/RS*RD

另外,交流输出电压vo是被输出电容C2隔断VD的直流成分后的成分,也就是vd的交流成分#vd,即:

    Vo=#vd=vi/RS*RD

所以不难求得:交流放大倍数Av为:

    Av=vo/vi=RD/RS

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