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第 7 章 金場半場效電晶體(MOSFET)放大電路                      11






                             7-2 共源極放大電路




                         共源極組態有固定偏壓電路、分壓式偏壓電路、自給偏壓電路(增強型 MOSFET 不

                    適用)與汲極回授偏壓電路(空乏型 MOSFET 不適用)等四種電路,其中汲極回授偏壓
                    電路需運用米勒定理分析,已超過課程範圍,因此不予以探討,以下皆以 N 通道空乏型

                    MOSFET 為例,分別說明如下:


                    7-2-1   固定偏壓電路



                              固定偏壓電路同時適用於空乏型 MOSFET 與增強型 MOSFET,不同之處在於空
                         乏型 MOSFET 的閘源極電壓 V               GS  可以為逆向或順向偏壓,而增強型 MOSFET 的閘源

                         極電壓 V    GS  為順向偏壓,兩者的小信號模型相同,說明如下:


                                                                                                      VDD

                              圖 7-7(a) 為 N 通道空乏型 MOSFET 的固定偏                                         io
                                                                                                         RD
                         壓電路,若該電路操作於夾止區,可求出轉移電導                                                           C o
                                                                                                                vo
                         g ,且將電路中的電壓源以及電容器短路後,繪製                                           ii  C i
                          m
                                                                                       vi
                         諾頓等效電路的小信號模型,如圖 7-7(b)(c) 所示,
                                                                                                   RG
                         各項交流特性分析如下:
                                                                                                              Z o
                                                                                               -
                                                                                                   VGG
                                                                                         Z i   +
                                                                                             (a) 固定偏壓電路



                                    諾頓等效模型                                          諾頓等效模型
                          ii        G          D                        ii       G          D
                      vi                                     vo     vi                                         vo
                                    +                                            +
                                                       io                                                io
                                   v gs  g m ×vgs                                v gs  g m ×vgs  rd
                          RG                           RD               RG                          RD
                                    -                                            -
                                 ′  S                                         ′   S
                        Zi     Zi                         Z o        Zi      Zi                             Z o


                                (b) 忽略 r d 的小信號模型                               (c) 考慮 r d 的小信號模型
                                               圖 7-7 N 通道空乏型 MOSFET 固定偏壓電路



                                  註  空乏型 MOSFET 與增強型 MOSFET 的轉移電導 g m 兩者的計算式不同,但小信號模型
                                      相同。
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