ZM4749A-GS08解:图5.2.10a的小信号等效电路如图5.2.10b所示。由图有

vo = (gmugs)(R || rds)                          (5.2,12)

ui=Vgs+uo=Vgs+gmvgs(R‖rds)              (5.2.13)

由图5.2.10还可看到

Ri=Rgl||Rg2

ui=ri/rs+rius

因此,由式(5.2.13)和式(5.2.12)有

au=uo/ui=(gmvgs)(R || rds)/ugs+gmugs(r||rds)                  (5.2.14)

aus=uo/us=uo/ui*ui/us=R||rds/1/gm+r||rds                       (5.2.15)

式(5.2.14)和式(5.2.15)表明,与BJT的射极跟随器一样,源极跟随器电压增益小于1但接近于1。

求输出电阻的方法与BJT电路类似,令rs=o,保留其内阻Rs(若有RL,应将RL开路),然后在输出端加一测试电压ut,由此可画出求源极跟随器输出电阻R。的电路,如图5.2,11所示。

由图有

jt=jR+ir,-gmugs=ut/r+ut/rds-gmugs

而ugs=-ut

于是it=ut(1/r+1/rds+gm)

故ro=ut/it=1/1/r+1/rds+gm=r||rds||1/gm

即源极跟随器的输出电阻R。等于源极电阻R、MOS管输出电阻rds和互导倒数

1/gm相并联,所以Ro较小。

式(5.2.16)再一次说明,当源极电阻R=∞时,从源极看入的等效电阻Ro为(rds||1/gm)(当忽略rds时,这个电阻为1/gm)。

前面分析了共源极电路和共漏极电路,与BJT的共基极电路相对应,FET放大电路也有共栅极电路。为了便于读者学习,现将MOSFET的三种基本放大电路性能列于表5.2.1,以做比较。

MOsFET三种基本放大电路的比较,MOSFET放大电路

J7E故电路形式(原理电路)基本特点压增益小于1但接近于,输人Vo输出电压同相,输人电阻高,输出电阻低,可作阻抗变换用T共源极放大电路,压高输压输阻耐主氏电益人电相电 ,车阻由定增输出反人大电要决共漏极放大电路(源极输出器)输出电阻R,电压增益Au=t9o/pi输人电阻RiA1=-gm(Rd‖ru)很高Ro=Rd|h

很高Ro=ui||R||nigm(R||ru)

带PMOS负载的NMOs放大电路(CMOS共源放大电路)

用N沟道增强型MOS管为放大管和P沟道增强型MOS管为有源负载构成的共源极放大电路如图5.2.12a所示。由于该电路中包含有N沟道和P沟道两种MOs管,因此这种电路也常称为CMOS放大电路①。

增强型PMOs管基本电流源,在图5.2.12a中由基准电流JREF和T2、T3组成基本电流源电路。由于增强型PMOS管T3的漏极和栅极连在一起,当7Gs<%,T3始终偏置于饱和区。设入=0,则基准电流为

JREF=Kp3(ycs-vdd3)2         (5.2,17)

对于增强型PMOs管,其开启电压‰为负值,正常工作时vGs也为负值,且|us|)|bi|,因此由式(5.2.17)可得

ugs=yT3-√fg    (⒌2.1)

由于漏极电流与钞Ds无关(因为入=0),且T2和T3的源极、栅极一起连在d3,所以T2也应偏置于饱和区。那么T2的电流为

ui=KP2(ycs~vd2)2       (5.2.19)

CMOs系Complementary-symmetr、Metal-0xide-Semiconductor的缩写。

场效应管放大宅跨,电路形式(原理电路)ugc共栅极放大电路,要由Rd决定压乱输压输阻电益人电相,电增输出同人TVo,输出电阻主电压增益A=vi,输人电阻Ri

输出电阻Ro1=(gm+i)Rd1+(Rd/ru)≈gnRdRo=Rd||rd.