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2 電子學 下

7-1 MOSFET 放大器之工作原理

i D 2
7-1-1 小信號放大的原理 I =K× (V GS −V )
t

D
各種 MOSFET 的工作原理皆相同，因此 線性放大輸出
∆i I DQ Q
本小節以 N 通道增強型 MOSFET 來說明放 D V GSQ
大器的放大原理，在上冊的第四章雙極性電 V t v GS

晶體曾經探討過，當雙極性電晶體被偏壓在 輸入小信號
主動區時，輸入微小的交流小電壓 v （v < ∆v GS
BE
BE
V ）可造成集極電流 i 巨大的變動，相對的，
T
C
對於 MOSFET 也有相同的效果，選擇適當的 圖 7-1 N 通道增強型 MOSFET 在飽和區的
v -i 特性曲線
GS
D
直流工作點，使其操作於夾止區（定電流區、
飽和區），輸入微小的交流小電壓 Δv GS 可造成汲極電流 i 巨大的變動，如圖 7-1 所示，
D
為 N 通道增強型 MOSFET 操作於飽和區的 v -i 轉移特性曲線。
GS
D
圖 7-2 為 N 通道增強型 MOSFET 的小信號放大電路與各點波形，其工作原理與 BJT

相同，以下就共源極放大器（CS）與共汲極放大器（CD）的輸出波形同時進行分析。

v (t)
D
含直流成分的反相交流訊號

v =V + v VDD－I × R D vo(CS)(t)
D
gs
GSQ
GS
(直流準位)
t 經隔離電容器
VDD 濾除直流成分
V GSQ 直流準位 (c)
RD
t t
(b) vo(CS)
v D (e)
C D
v i (t) vo(CD)(t)
輸入的交流電壓 C v G ＋ v vo(CD)
i
R G vGS － S 經隔離電容器
C S 濾除直流成分
t vi ＋ R v S (t)
V GG S 含直流成分的 t
(a) － I D 非反相交流訊號 (f)
I × R S
D
(直流準位)
t
(d)

圖 7-2 N 通道增強型 MOSFET 的小信號放大電路與各點波形