场效应管放大电路解析：自给偏置与低频小信号模型

"该资源是关于模拟电子技术基础的第十一讲，主要讲解了场效应管放大电路，包括场效应管的偏置电路和小信号模型。内容涉及自给偏置电路与外加偏置电路的设计，以及场效应管的低频小信号模型的应用。" 在电子技术中，场效应管（Field Effect Transistor，简称FET）是重要的半导体器件，广泛应用于放大电路。本课件主要探讨了场效应管放大电路的设计和分析，特别是偏置电路的设置和小信号模型。 1. 场效应管偏置电路 - 自给偏置电路：适用于结型场效应管（JFET）和耗尽型MOS管。在这种电路中，栅源电压UGS由场效应管自身的漏源电流IDRS决定，从而稳定静态工作点。电阻RS在此起着提供栅源直流偏压和负反馈的作用，以增加工作点的稳定性。 - 外加偏置电路：适用于增强型MOS管。通过R1和R2组成的分压网络为场效应管提供固定的栅压，确保UGS>US，使增强型管子能够正常工作。 2. 改进型自给偏置电路 为了减少R1和R2对放大电路输入电阻的影响，可以采用大电阻M-负载，同时调整R1和R2的值来保持合适的栅源电压。 3. 场效应管的低频小信号模型 在低频范围内，可以将场效应管视为电压控制的电流源，忽略其高频参数。这个模型简化了电路分析，其中iD与vGS和vDS的关系可以表示为iD=f(vGS, vDS)。通过小信号模型，可以分析电路的电压增益、输入电阻和输出电阻等参数。 举例来说，课件中提到的例5.2.1展示了如何计算给定偏置电阻下，场效应管放大电路的静态漏极电流IDQ和漏源电压VDSQ。这涉及到使用场效应管的转移特性曲线和小信号模型参数，如跨导K，以及温度相关的阈值电压VT。 本课件深入浅出地介绍了场效应管放大电路的基础知识，对于理解和设计相关电路具有重要指导价值。学习者可以通过这些内容了解场效应管的工作原理，以及如何有效地运用它们构建放大电路。