共源极放大电路

由于场效应管具有高输入阻抗的特点，所以特别适用于作为多极放大电路的输入级，尤其是对于高内阻的信号源，采用场效应管才能有效地放大。

由于场效应管的源极、漏极、栅极分别对应于三极管的发射极、集电极、基极，所以两者放大电路也类似，场效应管也有共源极放大电路和共漏极放大电路（源极输出器）。在场效应管放大电路中需要设置合适的静态工作点，否则也将造成输出信号的失真。

<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />1、场效应管的简化小信号模型

在输入信号很小时，如果场效应管工作于恒流区，此时<?xml:namespace prefix = m ns = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" /> I D 大小线性的受控于 U GS ，因此可得到场效应管的简化小信号模型如图4.9所示。

由于场效应管是电压控制元件，是用 U GS 控制 I D 的大小，所以在组成放大电路时必须注意这一点。

2、自给偏压式放大电路

图4.10（a）是耗尽型绝缘栅场效应管的自给偏压电路。源极电流 I S （等于 I D ）流经源极电阻 R S ，在 R S 上产生电压降 I S R S ，显然 U GS ＝－ I S R S ＝－ I D R S ，该电压即为自给偏压。

电路中各元件的作用如下：

R S 为源极电阻，由上面分析可知放大电路的静态工作点受它控制，其阻值约为几个千欧。

C S 为源极交流旁路电容，容量约为几十微法。 C 1 、 C 2 为耦合电容。

R G 为栅极电阻，构成栅极和源极之间的直流通路，但无直流通过，只用于设置栅-源极间的偏置电压。不能太小，否则将严重降低放大电路的输入电阻，其阻值一般为200kΩ～10MΩ。

R D 为漏极电阻，与三极管放大电路中的作用相同。

要注意的是，增强型绝缘栅场效应管只有栅-源电压达到某个开启电压时，才有漏极电流出现，因此这类管子不能用自给偏压电路。结型场效应管无此限制，图4.10（b）即为N沟道结型场效应管的自给编压电路。

图4.10所示电路的静态工作点中的 U GS 、 I D 值可由以下两式唯一的确定

{ U GS = U DD − I D R D I D = I DSS ( 1− U GS U P ) 2

其中 I DSS 为饱和漏极电流。实际上这两个方程也分别对应于输出回路的直流负载线和转移特性曲线，两条曲线的交点所对应的值即为静态工作点。

根据场效应管的简化小信号模型，可得到自给偏压式放大电路的交流通路如图4.11所示。

由此可得自给偏压式放大电路的放大倍数

A u = U o U i =− g m U GS R L ' U GS =− g m R L ' 。

输入电阻为 R G ，输出电阻为 R D 。

3、分压式偏置放大电路

分压式偏置电路适用于各种场效应管放大电路，因为均可通过电阻的分压获得合适的沟道开启电压。图4.12为耗尽型绝缘栅场效应管和结型场效应管的自给编压电路， R G1 、 R G2 为分压电阻，而电阻 R G 中无直流电流，这样求得栅-源间静态工作点电压为

U GS = R G2 R G1 + R G2 U DD − I D R S = V G − I D R S

其中 V G 为栅极电位。对N沟道耗尽型管， U GS 为负值，所以 I D R S ＞ V G ；对N沟道增强型管， U GS 为正值，所以 I D R S ＜ V G 。 R G 不能太小，一般为几MΩ。在已知 U GS 时，结型场效应管和耗尽型MOS管的 I D 可依据 I D = I DSS ( 1− U GS U P ) 2 求得，增强型MOS的 I D 可依据 I D = I Do ( U GS U T −1 ) 2 求得。

根据场效应管的简化小信号模型，可得到分压偏置放大电路的交流通路如图4.13所示。

由此可得分压偏置放大电路的放大倍数

A u = U o U i =− g m U GS R L ' U GS =− g m R L ' 。

输入电阻 R i = R G + R G1 // R G2

输出电阻 R O = R D 。