共源極放大器的設(shè)計(jì)方法

一、共源極放大器的設(shè)計(jì)方法：

1．確定放大電路（選擇場(chǎng)效應(yīng)管） 。

2．計(jì)算場(chǎng)效應(yīng)管的直流轉(zhuǎn)移特性曲線，并將特性曲線描繪在方格紙上，在曲線上確定出 MOS 管的飽和區(qū)，確定輸入電壓、輸出電壓的范圍。

3．確定靜態(tài)工作點(diǎn) Q：（VImin+VImax）/2

4．確定電路中的其他參數(shù)的值。

二、電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.電路圖設(shè)計(jì)。

2.調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)：可修改場(chǎng)效應(yīng)管的 w 和電阻值。

3.動(dòng)態(tài)調(diào)試：從放大器的輸入端輸入 f=1kHz ，U i=100mV 的正弦信號(hào)（加直流偏置，靜態(tài)工作點(diǎn) Q）。若放大器的輸出波形頂部或底部出現(xiàn)明顯失真，說明靜態(tài)工作點(diǎn)沒有設(shè)置在恰當(dāng)?shù)奈恢?，?yīng)調(diào)整電路使輸出波形無明顯失真。若頂部和底部同時(shí)出現(xiàn)失真，說明靜態(tài)工作點(diǎn)選擇恰當(dāng)。此時(shí)應(yīng)減小輸入信號(hào)幅度，使輸出波形不失真。

4．測(cè)量 Au及Δf。

5.對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算并進(jìn)行誤差分析

（1） 列出靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量值

（2） 性能指標(biāo)的測(cè)量值

（3） 根據(jù)調(diào)整后的電路參數(shù)，列出理論計(jì)算值。

（4） 將理論計(jì)算值與測(cè)量值進(jìn)行比較算出它們的相對(duì)誤差。

三、指標(biāo)要求：

1）電壓放大倍數(shù) Au ≥4

2）負(fù)載電阻 RL =10kΩ

3）下限頻率 fL≤20Hz，上限頻率 fH ≥200kHz

V i.op=（VImin+V Imax）/2=1.7V

V o.op=（V Omin+V Omax）/2=3.4V

負(fù)載電阻越大，曲線越陡

DC ANALYSIS - temperature=25.0

v(IN) = 1.8000e+000

v(OUT) = 2.8574e+000

v(Vdd) = 5.0000e+000

i(vin) = 0.0000e+000

i(v2) = -4.2852e-004

AC SMALL-SIGNAL MODELS - temperature=25.0

MODEL nmos

TYPE NMOS

REGION Saturation

ID 428.51786u

IBS 0.

IBD -28.57411f

VGS 1.80000

VDS 2.85741

VBS 0.

VTH 563.38007m

VDSAT 786.58002m

RS 0.

RD 0.

GM 686.73005u

GDS 19.34657u

GMB 94.85433u

GBD 10.00000f

GBS 389.22857f

CDTOT 13.72653f

CGTOT 63.83383f

CSTOT 66.09358f

CBTOT 14.12594f

CGS 54.82926f

CGD 6.35800f

CGB 2.64657f

CBD 7.36853f

CBS 32.62919f

R 5.00000K

VDROP 2.14259

CURRENT 428.51787u

VOLTAGE SOURCES

2 3

vin v2

VOLTAGE 1.80000 5.00000

CURRENT 0. -428.51787u

POWER 0. -2.14259m

輸出失真，調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)電壓由 2.5V降為1.9V