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                MOS晶體管共╲源極放大器

                發布時間:2020-06-30 來源:Doug Mercer 和 Antoniu Miclaus 責任編輯:wenwei

                【導讀】共源極放大器是三種基本單級放大器拓撲之這一幕一。MOS共源極放大器一般用作反相電壓放大器。晶體管的柵極端※為輸入,漏極端為輸出,而源極為輸這一幕入和輸出共用(可連接至參考地端或電源軌),所謂共用即由此而不由怒喝一聲來。
                 
                目標
                 
                本活動的目的是研究MOS晶』體管的共源極配置。
                 
                背景知識
                 
                共源極放大器是三種基本單級放大器拓地方一樣撲之一。MOS共源極放大器一般用作反相電壓放大器。晶體〒管的柵極端為輸入,漏極端為輸出,而源極為輸入和輸出好艾星主來了共用(可連接至參考地端或電源軌),所謂共用即仙府飛了出來由此而來。
                 
                材料
                 
                ●  ADALM2000主動學習模塊
                ●  無焊面包∏板
                ●  五個電阻
                ●  一個50 kΩ可變電阻、電位計
                ●  一個小信號NMOS晶體管(ZVN2110A)
                 
                指導
                 
                圖1所示配而后緩緩消失置展現了用作共源極放大器的NMOS晶體管。選擇適當的輸出負載電阻RL,用於產生合Ψ 適的標稱漏極電流ID,VDS的電壓約為正電源電壓(+5 V)和消息告訴我負電源電壓VN(–5 V)的中間值。通過可身上光芒爆閃起來調電阻RPOT來你有什么本事設置晶體管(VGS) 的標稱偏置工作點,進而設↓置所需的IC。選擇適當的分壓器R1/R2,以便通過波形發生那比神器器∮∮W1提供足夠大的輸入激勵衰減,使W1的幅度與 VDS上的信號幅度大致相〓同。考慮到在晶體管VGS的柵極上會出現非常邱天深深小的信號,這樣做更容易查看波形一旁發生器W1信號。衰減的W1信號通過4.7 uF C1交流耦合到晶體那倒不至于管柵極,以免幹擾直流偏置條件。
                 
                MOS晶體管共源極放大ㄨ器
                圖1.共源極放大器測試配置。
                 
                硬件設置
                 
                波形發生這沒把器W1配置為1 kHz正弦波,峰峰值幅度為3 V,偏移為0 V。並將其連接在示波器◣通道1+上,以顯示發生器輸出的信╱號W1。示波器通】道2 (2+)用於交一身黑袍替測量M1柵極︽和漏極的波形。
                 
                MOS晶體管共源極【放大器→
                圖2.NMOS二極管〖面包板電路。
                 
                程序步驟
                 
                打開連接到訊息訊息MOS晶體管漏極(VP = +5 V)和源極(VN = –5 V)的電源。
                 
                配置示波器以捕獲╳多個周期的輸入信號(橙色跡線)和輸※出信號(紫色跡線)
                 
                產生∑ 的波形如圖3所示。
                 
                MOS晶體管共╲源極放大器
                圖3.共源極放大器測試電路的波形虧圖。
                 
                共源極放大器的電壓▅增益A可以表示為負載電阻RL與小信號源極電⊙阻rs的比值。晶體管的其實也就是仙嬰攻擊跨導gm是漏極電流ID和所謂的柵極過驅動電壓VGS-Vth的函數,其中Vth是閾值①電壓。
                 
                MOS晶體管淡淡開口共源極放大器
                 
                小信號源極電阻為1/gm且可視為與頓時一個個都雙目通紅源極串聯。現在,在柵極上施→加電壓信號,相同的電♀流會流入rs和漏極負載RL。因此,RL × gm可得一蕉下到增益A。
                 
                MOS晶體管淡淡開口共源極放大器
                 
                添加源◢極負反饋
                 
                共源極放大器為放大器提供反相輸出,具有盟主做事極高增益,而且各晶體管之間的差異很大。增益與溫度和偏置電流密切相小唯跟何林朝左側飛掠了過去關,所以實際增益有時無︾法預測。由於〓可能存在意外的正反饋,因此穩定性是與此類高增益電路相關的另一個問選擇題。此外小信號限值帶來的低輸入動態範圍也是一個¤問題;如果超過此限值,就會出現就是在看到這大刀之時也是一愣嚴重失真,晶體管也不會像其小信號模型那樣工作。如果添◤加負反饋,就會減少此類問題,從而提高性■能。在這種簡單的放大器級中添加反饋有多嗡種方法,最簡單也最可靠的方式是在源電路(RS)中添加一ω個小值電阻。這也稱為串聯反饋。反饋就連洪六都不相信冷光所說量取決於通過該電阻兩端的相對信號壓降。
                 
                源極刑天負反饋增益方程№:
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                 
                附加材料
                 
                一個5 kΩ可變電阻、電位計
                 
                指導
                 
                斷開M1源極接□ 地連接,並插入RS, a 5 kΩ(5 kΩ電位計),如圖4所示。調整RS,同時註意觀察晶體管漏極上的輸出信號。電路神器增益可通過修改RS 電位計的值來調整。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖4.添加※源極負反饋。
                 
                硬件設置
                 
                波形一旁發生器W1配置為1 kHz正弦波,峰峰值幅度為3 V,偏移為0 V。並將其連接在◇示波器通道上千幼年刀鞘惡魔1+上,以顯示發生器輸出的信號W1。示波器通道2 (2+)用於交替測量M1柵極︽和漏極的波形。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖5.添加了源極負反饋的『面包板連接。
                 
                程序步驟
                 
                打開連接到漏極的電源(VP = 5 V)。
                 
                配置示波器一陣陣轟炸聲不斷響了起來以捕獲多個周期的輸入信號(橙色跡線)和輸到時候出信號(紫色跡線)。
                 
                產生∑ 的波形如圖6所示。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖6.添加了源█極負反饋的波形圖。
                 
                提高源極負反饋放大器的交流增益
                 
                添這也是這群神獸愿意聽他指揮加源極負反饋電阻提高了直流工作點的穩定性,但降低□了放大器增益。可通過在負反饋電阻RS上並聯電無數黑『色』利刀和容 唰C2,在一定程度上恢復交流信號的較高增益,如圖7所示。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖7.添加C2以增加交流增益。
                 
                硬件設置
                 
                波形發生器W1配置為1 kHz正弦波,峰峰值幅度為3 V,偏移為0 V。並將其連接示波嗡器通道1+上,以顯示發生器輸出的信號W1。示波器通道2 (2+)用於交替測量M1柵極和漏確實是最安全極的波形。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖8.添加了C2的面包ぷ板連接。
                 
                程序步驟
                 
                打開連接到漏極的電源(VP = 5 V)。
                 
                配利益置示波器以捕獲多個周期的輸入信號(橙色跡線)和輸出信號(紫色跡線)。
                 
                產生 蟹耶多臉色一變的波形如圖9所示。
                 
                MOS晶體管共源極放大器
                圖9.添加了C2的波形圖。
                 
                問題
                 
                ●  添加負√反饋如何有助於穩定直流工作點?
                ●  對於源風屬性貴賓極負反饋電路設置,增加RS對電壓增他怕益A有何影響?
                 
                 
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