XC4025E-4PG299MP溝道MOS管電路的分析與N溝道類似,但要注意其電源極性與電流方向不同。

帶源極電阻的NMOS共源極放大電路，帶源極電阻的NMOS共源極放大電路如圖5.2.2所示。此時(shí)柵源電壓vGs為

vGs=vg-vs=[rg2/rg1+rg2(vdd+vss}-(idr-vss) (5.2.4)

當(dāng)NMOs管工作在飽和區(qū)時(shí),其漏極電流為

iD=Kn(vgsvt)2       (5.2.5)

漏源電壓為

vDs=(vDD+vss)-rD(Rd+R)      (5.2.6)

例5.2.2 電路如圖5.2.2所示,設(shè)MOS管的參數(shù)為%=1V,Kn=500 uA/V2。電路參數(shù)為yDD=5Ⅴ,一vss=-5Ⅴ,Rd=10 kΩ,R=0.5 kΩ,JD=0.5 mA。若流過Rgl′Rg2的電流是JD的1/10,試確定Rgl和Rg2的值。

帶源極電阻的NMOs共源極放大電路

解:設(shè)MOs管工作于飽和區(qū),則有

JD=Kn(vgs-vT)2

0.5=0.5(ycs-1)2

由此可得

vGs=2Ⅴ

流過Rgl,Rg2的電流約為0.05 mA,即有

Rgl+Rg2=10/0.05kΩ=200kΩ

MOSFET放大電路

vgs=vg-vs=(rg2/rg1+rg2*2vdd-vss)-(idr-vss)

2Ⅴ=rg2/200kΩ*10v-(0.5×0.5)V

于是可得

Rg2=45kΩ, Rgl=155kΩ

取標(biāo)準(zhǔn)電阻值為Rg2=47kΩ,Rgl=150kΩ。

考慮到vDs=(vDD+vss)-iD(Rd+R)=4.75V,有vds>(vGs-vT) =2Ⅴ-1Ⅴ=1Ⅴ,說明MOS管的確工作于飽和區(qū),與最初假設(shè)一致。

還應(yīng)指出的是,與BJT電路接人射極電阻類似,在MOS管中接人源極電阻,也具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)作用。而且,現(xiàn)在很多MOS管電路中的源極電阻已被電流源所代替。

例5,2,3 電路如圖5,2,3所示,由電流源提供偏置(這種電流源可由其他MOs管構(gòu)

成)。設(shè)NMOS管的參數(shù)為%=1V,Kn=160uA/V2。電源電壓yDD=7ss=5Ⅴ,電流JDQ=0.25 mA,yDQ=2,5v,試求電路參數(shù)。

解:當(dāng)vl=0時(shí),柵極相當(dāng)于接地,且Rg上無電流通過。

設(shè)場效應(yīng)管工作于飽和區(qū),根據(jù)直流通路有

iDQ=Kn(ycsQ-h)2

0.25=0.16(ycsQ-1)2

由此得

vycsQ=2.25Ⅴ

源極電壓vs=-vgsQ=-2.25V。

漏極電流iDQ=vdd-vd/rd,當(dāng)vDD=5Ⅴ,vdQ=2.5V,JDQ=0.25 mA時(shí),

則有

Rd=5-2.5/0.25kΩ=10 kΩ

而漏源電壓為

yDsQ=7DQ~ys=2.5Ⅴ-(-2.25V)=4.75V

由于vdsQ=4.75V>ycsQ-‰=2.25Ⅴ-1V=1.25V。所以場效應(yīng)管與假由電流源提供偏置的NMOS共源極放大電路設(shè)的相符,工作在飽和區(qū),上述分析正確。

圖解分析,圖5.2.4所示共源極放大電路采用的是N溝道增強(qiáng)型MOS管,圖中yGG)%,為使場效應(yīng)管工作于飽和區(qū),7DD足夠大。R(1的作用與共射放大電路中Rc的作用相同,將漏極電流JD的變化轉(zhuǎn)換成電壓vDs的變化,從而實(shí)現(xiàn)電壓放大。

令ui=0,則有ugs=ycsQ=yGG�？稍趫鲂�(yīng)管的輸出特性上找出JD=r(vDs)那條曲線,然后作負(fù)載線vDs=%D-fDRd,如圖5.2.5所示,曲線與負(fù)載線的交點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)O,其相應(yīng)的坐標(biāo)值為rDQ和yDsQ。

當(dāng)田i≠0,r cs=ycG+″i=yGs+ui=ycs+  圖5.2.4 用于圖5.2.5所示圖ogs(ti gs是加在柵源上的電壓變化量)。則相應(yīng)的 解分析的NMOS共源極放大電路要產(chǎn)生iD(=JDQ+九)和oDs(=yDsQ+.1s)變化量。如圖5.2.5中的陰影線所示。注意:一般情況下應(yīng)利用交流負(fù)載線求氵D和rDs,這里是特例,交流負(fù)載線與直流負(fù)載線相同。通常rds遠(yuǎn)大于r gs(=″t),從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/