场效应管放大电路图大全（五款场效应晶体管放大电路原理图详解）
场效应管放大电路图（一）
图3-26所示是一种超小型收音机电路，它采用两只晶体管，这种电路具有较高的灵敏度。
图3-26场效应管在袖珍收音机电路中的应用
该电路中，电池作为直流电源通过负载电阻器r1为场效应管漏极提供偏置电压，使其工作在放大状态。由外接天线接收天空中的各种信号，交流信号通过c1，进入lc谐振电路。lc谐振电路是由磁棒线圈和电容器组成的，谐振电路选频后，经c4耦合至场效应管vt的栅极，与栅极负偏压叠加，加到场效应管栅极上，使场效应管的漏极电流id相应变化，并在负载电阻器r1上产生压降，经c5隔离直流后输出，在输出端即得到放大了的信号电压。放大后的信号送入三极管的基极，由三极管放大后输出较纯净的音频信号送到耳机。
图3-27所示是fm收音机调谐电路，它是由高频放大器vt1、混频器vt3和本机振荡器vt2等部分构成的。天线感应的fm调频广播信号，经输入变压器l1加到vt1晶体管的栅极，vt1为高频放大器主要器件，它将fm高频信号放大后经变压器l2加到混频电路vt3的栅极，vt2和lc谐振电路构成本机振荡器，振荡信号由振荡变压器的次级送往混频电路vt3的源极。混频电路vt3由漏极输出，经中频变压器ift（l4）输出10.7mhz中频信号。
图3-27fm收音机电路（调谐器部分）
场效应管放大电路图（二） 与双极型晶体管一样，场效am29lv017d-70ec应管也有三种基本接法：共源、共漏和共栅极接法，其中，共源相当于共发射极接法；共漏相当于共集电极接法；共栅相当于共基极接法。
共源极电路，如图4-19（a）所示，相当于双极晶体管的共发射极电路。当交流信号ui经c，加到栅一源极时，使栅极偏压随信号而变，于是控制了id的变化，在rl上产生压降，通过c2将放大了的信号电压输出。
如果用rc;表示场效应管的栅极偏置电阻，用r喁表示场效应管的栅一源间电阻，则共源电路的输入电阻r，=rc／／rcs≈rc（因rcs》rc）。
如果用rds来表示场效应管的漏一源间电阻，用rl来表示共源电路的负载电阻，则共源电路的输出电阻r。=rds//rl～rl（因rds》rl）。
共源电路的电压放大倍数：k一-gmrl，式中，gm为场效应管的跨导，相当于晶体管的放大系数口，rl为负载电阻。
由于共源极电路输入电阻高，电压增益大，故应用最广，但它的截止频率较低，在高频工作时受到一些限制。
共漏极电路，如图4-19（b）所示，与晶体管共集电路相似。同共源极电路一样，其输入电阻也取决于外加偏置电阻，即r，=ri∥r2，电压放大倍数k≈1，且输入、输出电压同相，故也叫傲源极跟随器。由于这种电路输入电阻高、输出电阻低，且有良好的电压跟随特性，因而常用作缓冲放大器，起到隔离、阻抗变换的作用。
共栅极电路，如图4-19（c）所示，它与晶体管共基电路相近。其输入电阻极低（ri≈l／gm），输出电阻较高r。≈r。，有良好的电压放大特性，因而常用于高频电压放大。
场效应管放大电路图（三） 场效应管50w音频功率放大电路
场效应管放大电路图（四） 以场效应晶体管为基本元件的放大器的电路结构 场效应管单管甲类前级放大器见图1。tn源极电位实测为0.5v，漏极电位为5.0v，漏极电流idss等于1.25ma。根据2sk30amt出厂说明书载明的相关内容，该工作点的线性最好。
该级放大器放大倍数依据公式au=-gmrf3计算，式中gm——场效应管的跨导。
2sk30amt在vds=10v，vgs=0v时的最小跨导gm=1.2ms。那么该级放大器放大倍数为6.72。
音量调节通过进阶开关加11个固定电阻进行，每个电阻10k。这样做的好处是既经济，质量又好。音量调节实为10级，听音效果十分理想。
第二级放大电路作源极输出器，旨在匹配电路，提高前级的负载能力，放大倍数近似为1。静态工作点仍然十分重要，tf2源极电位实测为5.5v，位于电源电压的中值附近，很好。在该级上，同样可算出漏极电流2.75ma，也要满足甲类放大器对静态的要求。
隔直电容c17，c18对音质的好坏影响较大，选用进口名牌wima电容。
后级放大电路仍采用推挽式、甲乙类放大器
对称放大电路所用元件要检测其静态特性。功率放大电路如图2所示。
以tm1和tm3为例，其检测参数主要是idds，即当vgs=0时的漏极电流。在vgs=0时，测出idds，其值相近为宜。同样地，tm2和tm4也要与tm1或tm3静态值相差无几，或相近。只有这4个场效应管静态值大致相同，才有可能做出优质的放大器来。成批生产的放大器价格很高，正是这些电路中使用的元件匹配困难，造成制造成本高，制约了该技术的推广应用。
场效应管放大电路图（五） 对应三极管的共射、共集及共基放大电路，场效应管放大电路也有共源、共漏和共栅三种基本组态。下面以jfet组成的共源极放大电路为例，介绍场效应管放大电路的工作原理。
1.自偏压电路 自偏压电路如图3-10所示。在图中，场效应管栅极通过栅极电阻rg接地，源极通过源极电阻rs接地。这种偏置方式利用jfet（或耗尽型mos管）在栅源电压ugs=0时，漏极电流id≠0的特点，以漏极电流在源极电阻rs上的直流压降，给栅源之间提供反向偏置电压。也就是说，在静态时，源极电位us=idrs，由于栅极电流为0，rg上没有压降，栅极电位ug=0，所以栅源之间的偏置电压为
ugs=ug-us=-idrs
要说明的是，自偏压方式不能用于由增强型mos管组成的放大电路。因为增强型mos管
只有当ugs达到ut时才有id产生。
对于图3-10电路的静态工作点，可以利用式（3-1）和式（3-3）求联立方程，即
id=idss（1-ugs/up）2（3-4）
ugs=-idrs（3-5）
求得id和ugs之后，则有
uds=vdd-id（rd+rs）（3-6）
例3-1电路如图3-10所示，已知idss=0.5ma，up=-1v，试确定电路的静态工作点。
解：根据上面分析得到的公式有
id=0.5（1+ugs）2
ugs=-2id
将ugs表达式代入id表达式中，得
id=0.5（1-2id）2
解方程得
id=（0.75±0.56）ma
而idss=0.5ma，id不应大于idss，所以
idq=0.19ma
ugsq=0.38v
udsq=11.9
2.分压式自偏压电路 虽然自偏压电路比较简单，但是当静态工作点确定后，ugs和id就确定了，因而rs选择的范围很小。分压式自偏压电路是在图3-10电路的基础上加接分压电阻后组成的，如图3-11所示。漏极电源vdd经分压电阻rg1和rg2分压后，通过rg3供给栅极电压，ug=rg2vdd/（rg1+rg2）;同时漏极电流在源极电阻rs上也产生压降，us=idrs。因此，静态时加在jfet上的栅源电压为
ugs=ug-u=vddrg2/（rg1+rg2）-idrs（3-7）
同样可根据式（3-1）和（3-7）求联立方程，即
id=idss（1-ugs/up）2
ugs=vddrg2/（rg1+rg2）-idrs
从而求出id和ugs，并求出
uds=vdd-id（rd+rs）
得出电路的静态工作点。
3、场效应管放大电路的动态分析 图3-10自偏压电路可以用图3-12的交流等效电路来表示，图中rl为放大电路外加的负载电阻。从图中不难求出电压放大倍数au、ri和ro三个性能参数。
1.电压放大倍数au
由图3-12可得出
au=uo/ui=（-idr′l）/ugs=-（gmugsr′l）/ugs
即
au=-gmr′l（3-8）
其中，r′l=rd∥rl。
式（3-8）表明，jfet共源放大电路的电压放大倍数au与跨导gm成正比，且输出电压与输入电压反相。
2.输入电阻ri和输出电阻ro
由图3-12可得
ri≈rg（3-9）
ro≈rd（3-10）
可见，共源放大电路的输入电阻ri主要由偏置电阻rg决定，而输出电阻ro则由漏极电阻rd决定。
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共源极电路，如图4-19（a）所示，相当于双极晶体管的共发射极电路。当交流信号ui经c，加到栅一源极时，使栅极偏压随信号而变，于是控制了id的变化，在rl上产生压降，通过c2将放大了的信号电压输出。
如果用rc;表示场效应管的栅极偏置电阻，用r喁表示场效应管的栅一源间电阻，则共源电路的输入电阻r，=rc／／rcs≈rc（因rcs》rc）。
如果用rds来表示场效应管的漏一源间电阻，用rl来表示共源电路的负载电阻，则共源电路的输出电阻r。=rds//rl～rl（因rds》rl）。
共源电路的电压放大倍数：k一-gmrl，式中，gm为场效应管的跨导，相当于晶体管的放大系数口，rl为负载电阻。
由于共源极电路输入电阻高，电压增益大，故应用最广，但它的截止频率较低，在高频工作时受到一些限制。
共漏极电路，如图4-19（b）所示，与晶体管共集电路相似。同共源极电路一样，其输入电阻也取决于外加偏置电阻，即r，=ri∥r2，电压放大倍数k≈1，且输入、输出电压同相，故也叫傲源极跟随器。由于这种电路输入电阻高、输出电阻低，且有良好的电压跟随特性，因而常用作缓冲放大器，起到隔离、阻抗变换的作用。
共栅极电路，如图4-19（c）所示，它与晶体管共基电路相近。其输入电阻极低（ri≈l／gm），输出电阻较高r。≈r。，有良好的电压放大特性，因而常用于高频电压放大。
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以tm1和tm3为例，其检测参数主要是idds，即当vgs=0时的漏极电流。在vgs=0时，测出idds，其值相近为宜。同样地，tm2和tm4也要与tm1或tm3静态值相差无几，或相近。只有这4个场效应管静态值大致相同，才有可能做出优质的放大器来。成批生产的放大器价格很高，正是这些电路中使用的元件匹配困难，造成制造成本高，制约了该技术的推广应用。
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1.自偏压电路 自偏压电路如图3-10所示。在图中，场效应管栅极通过栅极电阻rg接地，源极通过源极电阻rs接地。这种偏置方式利用jfet（或耗尽型mos管）在栅源电压ugs=0时，漏极电流id≠0的特点，以漏极电流在源极电阻rs上的直流压降，给栅源之间提供反向偏置电压。也就是说，在静态时，源极电位us=idrs，由于栅极电流为0，rg上没有压降，栅极电位ug=0，所以栅源之间的偏置电压为
ugs=ug-us=-idrs
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id=idss（1-ugs/up）2（3-4）
ugs=-idrs（3-5）
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uds=vdd-id（rd+rs）（3-6）
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解：根据上面分析得到的公式有
id=0.5（1+ugs）2
ugs=-2id
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id=0.5（1-2id）2
解方程得
id=（0.75±0.56）ma
而idss=0.5ma，id不应大于idss，所以
idq=0.19ma
ugsq=0.38v
udsq=11.9
2.分压式自偏压电路 虽然自偏压电路比较简单，但是当静态工作点确定后，ugs和id就确定了，因而rs选择的范围很小。分压式自偏压电路是在图3-10电路的基础上加接分压电阻后组成的，如图3-11所示。漏极电源vdd经分压电阻rg1和rg2分压后，通过rg3供给栅极电压，ug=rg2vdd/（rg1+rg2）;同时漏极电流在源极电阻rs上也产生压降，us=idrs。因此，静态时加在jfet上的栅源电压为
ugs=ug-u=vddrg2/（rg1+rg2）-idrs（3-7）
同样可根据式（3-1）和（3-7）求联立方程，即
id=idss（1-ugs/up）2
ugs=vddrg2/（rg1+rg2）-idrs
从而求出id和ugs，并求出
uds=vdd-id（rd+rs）
得出电路的静态工作点。
3、场效应管放大电路的动态分析 图3-10自偏压电路可以用图3-12的交流等效电路来表示，图中rl为放大电路外加的负载电阻。从图中不难求出电压放大倍数au、ri和ro三个性能参数。
1.电压放大倍数au
由图3-12可得出
au=uo/ui=（-idr′l）/ugs=-（gmugsr′l）/ugs
即
au=-gmr′l（3-8）
其中，r′l=rd∥rl。
式（3-8）表明，jfet共源放大电路的电压放大倍数au与跨导gm成正比，且输出电压与输入电压反相。
2.输入电阻ri和输出电阻ro
由图3-12可得
ri≈rg（3-9）
ro≈rd（3-10）
可见，共源放大电路的输入电阻ri主要由偏置电阻rg决定，而输出电阻ro则由漏极电阻rd决定。
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