第八章 場效電晶體放大器 1.

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1 第八章 場效電晶體放大器 1

2 介紹 場效電晶體(FET)之特性: 極佳的電壓增益 高輸入阻抗 低功率消耗 良好頻率範圍 2

3 FET 小信號模型 在場效電晶體中，閘-源極電壓 VGS控制汲-源極（通道）電流 ID。 互導
互導標記為gm 且以下列式子表示: 3

4 gm圖解求法 圖 8.1 4

5 gm的數學定義 若 VGS =0V 其中 5

6 特性規格表中之gm 在特性規格表中 gm 是以 yfs 符號出現： 6

7 FET 阻抗 輸入阻抗: 輸出阻抗: 其中: yos= 顯示在 FET 規格表上的等效電路導納參數。 7

8 FET 阻抗 利用場效電晶體汲源特性定義 rd： 圖 8.6 8

9 FET 交流等效電路 圖 8.8 9

10 JFET 共源極 (CS) 固定偏壓 輸入在閘極而輸出在汲極。 輸入與輸出之間有 180 的相位移。 圖 8.10 圖 8.11 10

11 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.11 電壓增益: 11

12 JFET 共源極 (CS) 固定偏壓例題 例題 8.7 圖 8.14 12

13 JFET 共源極 (CS) 固定偏壓例題 13

14 JFET 共源極自偏壓組態 此為共源極放大器組態，所以輸入是在閘極而輸出是在汲極。 輸入與輸出之間有 180 相位移。 圖 8.15
圖 8.17 14

15 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.17 電壓增益: 15

16 JFET 共源極自偏壓組態 具有 RS ，即移除 Cs ，則對電路的增益值之影響。 圖 8.15 圖 8.18 16

17 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 電壓增益: 圖 8.18 17

18 JFET 共源極自偏壓組態例題 例題 8.8 圖 8.20 18

19 JFET 共源極自偏壓組態例題 19

20 JFET 共源極自偏壓組態例題 20

21 JFET CS 分壓器偏壓組態 此為一種共源極放大器組態，故輸入是在閘極而輸出是在汲極。 圖 8.22 圖 8.24 21

22 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.24 電壓增益: 22

23 JFET 源極隨耦器(共汲極) 組態 在共汲極放大器組態中，輸入在閘極而輸出在汲極。 輸入與輸出之間無相位移。 圖 8.25 圖 8.27
23

24 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.27 電壓增益: 24

25 JFET 源極隨耦器(共汲極) 組態例題 例題 8.9 圖 8.27 25

26 JFET 源極隨耦器(共汲極) 組態例題 26

27 JFET 源極隨耦器(共汲極) 組態例題 27

28 JFET 共閘極組態 輸入是在源極而輸出是在汲極。 輸入與輸出之間無相位移。 圖 8.30 圖 8.31 28

29 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.31 電壓增益: 29

30 JFET 共閘極組態例題 例題 8.10 圖 8.33 30

31 JFET 共閘極組態例題 31

32 JFET 共閘極組態例題 32

33 空乏型 MOSFETs D-MOSFETs 有相似的交流等效模型，唯一不同的是該 VSGQ 在n-通道裝置可以是正值而 p-通道裝置是負值，這也意謂著 gm 可大於 gm0。 33

34 交流等效模型 圖 8.34 34

35 例題 例題 8.11 圖 8.35 35

36 例題 圖 8.36 36

37 例題 37

38 增強型 MOSFETs E-MOSFETs 有兩種型式： nMOS 或 n-通道 MOSFET pMOS 或 p-通道 MOSFET 38

39 交流等效模型 gm 與 rd 可以在 FET 的規格表中找到。 圖 8.37 39

40 共源極之汲極回授組態 輸入與輸出之間有 180 相位移。 圖 8.38 圖 8.39 40

41 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.39 電壓增益: 41

42 例題 例題 8.12 圖 8.41 42

43 例題 43

44 例題 44

45 共源極之分壓器偏壓組態 圖 8.42 圖 8.43 45

46 計算 輸入阻抗: 輸出阻抗: 圖 8.43 電壓增益: 46

47 摘要表 表 8-1 請參閱書中更多資料 47

48 RL 與 Rsig 的效應 . 圖 8.44 48

49 RL 與 Rsig 的效應 圖 8.45 輸入阻抗: 電壓增益 : 輸出阻抗: 整體電壓增益 : 49

50 串接組態 圖 8.46 輸入阻抗 : 串接放大器得輸入阻抗就是第一級輸入阻抗 電壓增益 : 輸出阻抗 :
電壓增益 : 輸出阻抗 : 串接放大器得輸出阻抗就是最後一級輸出阻抗 50

51 例題 例題 8.13 圖 8.47 51

52 例題 52

53 例題 53