MOSFET放大電路的多種狀態分析

2021-10-09 11:37:00 字數 1639 閱讀 3351

如圖所示mosfet有三個極,分別是柵極g、漏極d、源極s。rl作為載流電阻,v0_out一直等效於vds。g_in為柵極的輸入(在之後的說明中用v1替代)。

首先我們要先引進乙個概念就是mosfet的截止電壓,當mosfet的vgs達到一定的的程度,也就是達到mosfet器件的截至電壓時(一般稱這個電壓為vt),mosfet的d極以及s極就會呈現導通的狀態,這是我們研究飽和未飽和狀態的基礎。當vgs>=vt時,d極和s極導通可以看做電阻極小的開路,所以可以認為電源達到了額定的輸出電流。當mosfet達到和未到達截止電壓時輸出是這樣的。

當我們確定d極與s極現在處與乙個導通狀態後,我們還需要明確一點才能夠開始研究mosfet在飽和和未飽和狀態下的電路輸出。

1.vgs>=vt;

2.vds>=vgs-vt;

電路在滿足這三個條件的時候就達到了mosfet的飽和狀態,如果當前電路只滿足了第乙個條件而沒有滿足第二個條件這是mosfet就處於乙個未飽和的狀態。

當mosfete未飽和是我們通常可以簡單將mosfet當做乙個電阻來處理,電路輸出是下圖這樣的。

隨著vds的增加,輸出的ids是線性的。由於mosfet的電阻極小所以計算時可以直接代入rl的值進行計算ids。

接下來是我們的重頭戲,mosfte在飽和狀態下的ids分析。細心的朋友會發現在之前的分析中我們有提到2個條件,而在未飽和狀態下的實線部分就是只滿足了vgs>=vt這乙個條件,當vd逐漸增大到滿足第二個條件時vds>=vgs-vt,或者vgs在滿足vgs>=vt這個條件下,變小了使得第二個條件滿足時會發生什麼呢?

這時我們的ids就處於了乙個穩定的狀態,所以這時的mosfet可以看做乙個電流源飽和的電流可以通過這個公式計算出來。這個公式怎麼得出的不是我們現在關注的物件,是由mosfet本身的材料性質決定的。

而mosfet的放大作用和做電流源的作用就由這個公式決定。

當vgs以相當步長加減時我們可以看到ids出現了指數級別的變化,由此產生了放大的作用,我們只用控制vgs的值和vds的值就可以控制mosfet的放大作用。

本人才疏學淺也是剛剛接觸模電不久,希望有什麼不對的地方大家可以給我指出來,希望能和朋友們一起學習進步。

放大電路的分析方法

直流通路 和交流通路 直流電源對電路的通路 直流通路 用於分析靜態工作點 特點 電容相當於開路 電桿線圈相當於短路 訊號源短路,但保留訊號源內阻 電路圖例子 單管共射放大電路 有上圖單管共射放大電路直流通路可以得到直流通路 上圖vcc一方面作用於輸入迴路一方面作用於輸出迴路 交流電源對電路的通路 交...

放大器電路中的電路分析

對於lm258等放大元器件,其具體作用是放大,反相放大還是相應的比較器,積分電路,微分電路,甚至電壓電流變化電路等主要還是考慮使用 虛短和續斷思路 虛短 虛短 是指在分析運算放大器處於線性狀態時,可把兩輸入端視為等電位,這一特性稱為虛假短路,簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。虛斷 由於運放的差模...

2 3 放大電路的分析方法

雖然我們在電路中,通常都是交流電和直流電並存的情況,但是在由於有類似於電容電感這些電抗元件的存在,所以使得交流電和直流電在同一電路中卻有不同的通路。所以為了方便,我們將交流和直流的通路區分開。直流通路 顧名思義,直流通路的含義就是給直流電走的,那麼我們根據以前所學習的基礎電路的知識我們有以下幾個結論...