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mosfet放大电路有哪几种组态,mosfet放大原理

时间:2023-05-04 04:20:57 阅读:187680 作者:4600

MOSFET放大作用分析 一.首先我们要明确一下我们研究MOSFET特性所以采用的典型电路二.先让MOSFET工作起来。三.分析MOSFET未饱和和饱和状态下的IDS1.MOSFET饱和条件2.MOSFET未饱和状态3.MOSFET饱和状态

近日跟着麻省理工的公开课 麻省理工公开课:电路与电子学(文末有链接),学习了一些电路基础,但看到MOSFET多种状态分析时感到比较难理解,反复多次观看视频之后,终于感觉搞懂了MOSFET的多种状态。
所以来这和一样对MOSFET多种状态搞不清的朋友分享一下。
在这篇文章的说明中会大量用到 麻省理工公开课:电路与电子学中文课件中的图片说明,如有侵权请联系我。

一.首先我们要明确一下我们研究MOSFET特性所以采用的典型电路

如图所示MOSFET有三个极,分别是栅极G、漏极D、源极S。RL作为载流电阻,V0_out一直等效于Vds。G_in为栅极的输入(在之后的说明中用V1替代)。

二.先让MOSFET工作起来。

首先我们要先引进一个概念就是MOSFET的截止电压,当MOSFET的Vgs达到一定的的程度,也就是达到MOSFET器件的截至电压时(一般称这个电压为Vt),MOSFET的D极以及S极就会呈现导通的状态,这是我们研究饱和未饱和状态的基础。当Vgs>=Vt时,D极和S极导通可以看做电阻极小的开路,所以可以认为电源达到了额定的输出电流。当MOSFET达到和未到达截止电压时输出是这样的。

三.分析MOSFET未饱和和饱和状态下的IDS 1.MOSFET饱和条件

当我们确定D极与S极现在处与一个导通状态后,我们还需要明确一点才能够开始研究MOSFET在饱和和未饱和状态下的电路输出。
1.Vgs>=Vt;
2.Vds>=Vgs-Vt;
电路在满足这三个条件的时候就达到了MOSFET的饱和状态,如果当前电路只满足了第一个条件而没有满足第二个条件这是MOSFET就处于一个未饱和的状态。

2.MOSFET未饱和状态

当MOSFETE未饱和是我们通常可以简单将MOSFET当做一个电阻来处理,电路输出是下图这样的。
随着Vds的增加,输出的Ids是线性的。由于MOSFET的电阻极小所以计算时可以直接代入RL的值进行计算Ids。

3.MOSFET饱和状态

接下来是我们的重头戏,MOSFTE在饱和状态下的IDS分析。细心的朋友会发现在之前的分析中我们有提到2个条件,而在未饱和状态下的实线部分就是只满足了Vgs>=Vt这一个条件,当VD逐渐增大到满足第二个条件时Vds>=Vgs-Vt,或者Vgs在满足Vgs>=Vt这个条件下,变小了使得第二个条件满足时会发生什么呢?


这时我们的Ids就处于了一个稳定的状态,所以这时的MOSFET可以看做一个电流源饱和的电流可以通过这个公式计算出来。这个公式怎么得出的不是我们现在关注的对象,是由MOSFET本身的材料性质决定的。

而MOSFET的放大作用和做电流源的作用就由这个公式决定。
当Vgs以相当步长加减时我们可以看到Ids出现了指数级别的变化,由此产生了放大的作用,我们只用控制Vgs的值和Vds的值就可以控制MOSFET的放大作用。


本人才疏学浅也是刚刚接触模电不久,希望有什么不对的地方大家可以给我指出来,希望能和朋友们一起学习进步。
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