场效应管(FET)基本放大电路分析
一 基本信息
fet是field effect transistor的缩写，称为场效应管。它是晶体管的一种，也被称为单极晶体管。另一种晶体管是我们常说的双极晶体管。它们的工作原理完全不同。
fet和bjt一样，都有三个极。如果比较，bjt的基极对应fet的栅极，发射极对应源极，集电极对应漏极。
bjt是由基极电流控制集电极与发射极之间的电流大小，称为电流控制器件。fet是由栅极电压控制漏极和源极之间的电流大小，称为电压控制器件。fet的栅极上没有电流流过（实际上只有极小的电流流过，比bjt基极电流小的多），因此可以认为id=is。
下边左图是fet构成的基本放大电路。右图是bjt构成的基本放大电路。电路架构是一致的，只是fet和bjt的更替。r5是负载。
二 fet基本放大电路分析
针对下图中的电路，进行一些信号仿真分析。vin是峰峰值为1v，频率为1khz的正弦波。
放大增益 ：如下图，输入信号va是峰峰值为2v、1khz的正弦波。经过放大电路后，输出信号vb是峰峰值为5v的正弦波。放大增益av=2.5。输入和输出之间的信号相位差为180°（波形反向）。
栅极偏压：如下图是a点和c点的电压波形。c点是栅极电压波形。它包含直流分量，是由v1、r1和r2分压组成。r1和r2分压后的直流电压理论计算值是1.764v，仿真测试值是1.777v。此电压也称为栅极偏压，将vin的信号抬高1.764v。
漏极和源极之间的电压和电流
下图是fet的漏极电压电流，和源极电压电流的波形。它们的电压波形是反向的。漏极电压被放大了。
流过r3和r4的电流值一样，波形中i（r3）和i（r4）是完全重合的。这也是之前提到的id=is。即从fet漏极流出的电流都流过源极。
r3连接在电源v1和漏极之间，以电源v1为基准，当输入电压v2增加（栅极电压增加），漏极电流会增加，r3上的电压降变大，漏极的电压会减小。反之v2减小时，漏极的电压会增大。这解释了vin和vo的电压反向的原因。
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下边左图是fet构成的基本放大电路。右图是bjt构成的基本放大电路。电路架构是一致的，只是fet和bjt的更替。r5是负载。
二 fet基本放大电路分析
针对下图中的电路，进行一些信号仿真分析。vin是峰峰值为1v，频率为1khz的正弦波。
放大增益 ：如下图，输入信号va是峰峰值为2v、1khz的正弦波。经过放大电路后，输出信号vb是峰峰值为5v的正弦波。放大增益av=2.5。输入和输出之间的信号相位差为180°（波形反向）。
栅极偏压：如下图是a点和c点的电压波形。c点是栅极电压波形。它包含直流分量，是由v1、r1和r2分压组成。r1和r2分压后的直流电压理论计算值是1.764v，仿真测试值是1.777v。此电压也称为栅极偏压，将vin的信号抬高1.764v。
漏极和源极之间的电压和电流
下图是fet的漏极电压电流，和源极电压电流的波形。它们的电压波形是反向的。漏极电压被放大了。
流过r3和r4的电流值一样，波形中i（r3）和i（r4）是完全重合的。这也是之前提到的id=is。即从fet漏极流出的电流都流过源极。
r3连接在电源v1和漏极之间，以电源v1为基准，当输入电压v2增加（栅极电压增加），漏极电流会增加，r3上的电压降变大，漏极的电压会减小。反之v2减小时，漏极的电压会增大。这解释了vin和vo的电压反向的原因。
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