第六章 模拟集成单元电路
6.2 有源负载电路 问题： 基本共射电路： RC增大，AV增大。 RC增大，动态范围减小。 BJT有源负载电路 MOSFET有源负载电路
6.2.1 BJT有源负载电路 图6.22 含有源负载的简单BJT共射放大器
图中的 组成了基本镜像电流源。 的集电极电流为： (6.63) 式中， 是反向饱和电流， 是热力学电压， 是NPN晶体管的厄利电压。 的集电极电流为 (6.64) 式中， 是PNP晶体管的厄利电压。
如果忽略基极电流，则 (6.65) 假设 和 相同，则 ，并且PNP晶体管的厄利电压相同。 另外， 。假设 由式(6.63)~式(6.65)可得 (6.66) 即
下面分析图6.22所示BJT放大器的小信号电压增益。 由式(6.66)对 求导得 (6.67) 因为 (6.68) 所以 (6.69) 也可以通过小信号等效电路来求 (6.70)
式中， (6.71) (6.72) (6.73) 将式(6.71)~式(6.73)代入式(6.70)中即可得式(6.69)。
[例6.7]目的：求含有源负载的简单BJT共射放大器的开路电压增益 电路如图6.22所示。 BJT参数为 求 解：由式(6.69)可得 说明：在含有源负载的放大电路中，开路电压增益远大于分立电阻作为负载时电路的增益。
6.2.2 MOSFET有源负载电路 图6.23是一个MOSFET有源负载电路。 图中场效应管 和 为有源负载元件。 构成p沟道增强型有源负载电路， (6.74) (6.75) 相同，则 假设 和 图6.23 MOSFET有源负载电路
由式(6.74)和式(6.75)可得 (6.76) 由式(6.76)对 求导可得 (6.77) N沟道MOSFET的 因而
（6.78) 这与由小信号等效电路求出的开路电压增益一致。 因为MOSFET的跨导 小于BJT的跨导，所以，含有源 负载MOSFET放大器的小信号电压增益小于含有源负载BJT放大器 的小信号电压增益。
[例6.8]目的：求含有源负载的N沟道增强型MOSFET放大器的 小信号电压增益。 电路如图6.23所示。 场效应管参数 求放大器的小信号电压增益。 解：因为 和 匹配， 且 ，所以 场效应管小信号跨导为 所以
说明：含有源负载的MOSFET放大器的小信号电压增益远大于其负载为电阻时的增益，但由于MOSFET的跨导较小，因此它的增益仍小于相应的BJT放大器的增益。 另外，若接上负载 会降低小信号增益， 因此，希望与之相连的后级电路有较大的输入电阻。