Page 14 - 電子學(下)
P. 14
4 電子學 下
共汲極放大器(CD)與共閘極放大器(CG)兩者的輸出電壓與輸入電壓同相,
因此當工作點 Q 太靠近歐姆區,可能造成輸出電壓的正半週被截波;相對的,當工作
點 Q 太靠近截止區,可能造成輸出電壓的負半週被截波,因此工作點 Q 宜選擇在負載
線的中點,各種放大器的工作點 Q 的位置與輸出波形兩者的關係,整理如表 7-1 所示。
表 7-1 各種放大器的工作點 Q 的位置與輸出電壓波形的關係
工作點 Q 位置
靠近歐姆區 靠近截止區
組態
共源極放大器(CS) 負半週可能失真 正半週可能失真
共汲極放大器(CD) 正半週可能失真 負半週可能失真
共閘極放大器(CG) 正半週可能失真 負半週可能失真
7-1-2 MOSFET 交流電路模型
圖 7-4(a)(b) 為 MOSFET 操作於夾止區的低頻小信號模型,其中圖 7-4(a) 為電壓控制
電流源(Voltage Controlled Current Source, VCCS)的相依電流源模型,此模型相當於基
本電學提到的諾頓等效模型;而圖 7-4(b) 為電壓控制電壓源(Voltage Controlled Voltage
Source, VCVS)的相依電壓源模型,此模型相當於戴維寧等效模型。
我們可以運用這兩個模型來分析放大器的各種低頻交流特性,這兩個模型同時適用
於空乏型與增強型 MOSFET,由於在閘極與源極間有二氧化矽層隔離,因此閘源極間的
電阻 r 可以視為無限大,即視為開路狀態。
gs
i d rd i d
G D G D
+ +
v gs g ×vgs rd v gs μ×vgs -
m
+
rgs = ∞ - rgs = ∞ -
S S
(a) 諾頓等效模型 (b) 戴維寧等效模型
圖 7-4 MOSFET 操作於夾止區的低頻小信號模型