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第八章 場效電晶體 放大器

第八章 場效電晶體 放大器. 1. 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. FET 小信號模型. 在場效電晶體中，閘 - 源極電壓 V GS 控制 汲 - 源極（通道）電流 I D 。. 互導 V GS( 輸入 ) 對 I D( 輸出) 的關係稱為 互導 。 互導標記為 g m 且以下列式子表示 :. 3. g m 圖解求法. 圖 8.1. 4. 若 V GS =0V. 其中. g m 的數學定義. 5. 特性規格表中之 g m.

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第八章 場效電晶體 放大器

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Presentation Transcript

  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 • VGS(輸入)對 ID(輸出)的關係稱為互導。 • 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. 若 VGS =0V 其中 gm的數學定義 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 : 串接放大器得輸出阻抗就是最後一級輸出阻抗 50

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