FET知识:采用结型FET实现的放大电路经典案例

时间:2024-05-06
  结型场效应管(JFET)是一种重要的半导体器件,具有输入阻抗高、噪声低等特点,因此常被用于放大电路中。以下是采用结型FET实现的放大电路的一个经典:
  结型FET源极接地放大电路
  电路结构:
  该电路主要由JFET、源极电阻Rs、漏极电阻Rd和栅极电阻Rg组成。
  JFET的源极接地,漏极通过Rd连接到电源正极,栅极通过Rg连接到输入信号源。
  工作原理:
  当输入信号通过Rg加到JFET的栅极时,会改变栅源之间的电压VGS。
  由于JFET的工作特性,VGS的变化会导致漏极电流ID的变化,从而实现信号的放大。
  漏极电流ID通过Rd转换为电压输出,输出电压与输入信号之间存在一定的放大倍数。
  稳定性分析:
  在该电路中,源极电阻Rs对电路的稳定性起到重要作用。通过调整Rs的阻值,可以影响电路的静态工作点和动态性能。
  当VGS的变得很小时,漏极电流ID会增大,导致源极电压VS升高。这使得VGS的增大,进而减小ID,使电路向稳定状态变化。
  放大倍数:
  该电路的电压放大倍数A可以表示为A=gm*RD,其中gm是JFET的跨导,RD是漏极电阻。
  由于结型FET的gm较小(在1~10mS之间),因此实现大电压放大倍数的单级放大电路较为困难。但可以通过多级放大电路来提高整体放大倍数。
  应用场景:
  该电路适用于对输入阻抗要求较高、噪声要求较低的放大场合。例如,在音频放大器、传感器接口电路等领域有着广泛的应用。
  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。
  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



 源极接地电路要实现放大功能,需要给源极电阻并联电容

  漏极接地电路的偏置电路和放大倍数


      栅极接地电路的偏置电路和放大倍数




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