场效应管放大电路的偏置和静态分析
场效应管分类
N沟道
P沟道
增强型耗尽型
N沟道
P沟道
N沟道（耗尽型）
FET 场效应管
JFET
结型
MOSFET
绝缘栅型
(IGFET)
P沟道
无加偏置电压时，
没有导电沟道
没有加偏置电压
时，就有导电沟
道存在
u DS
i D
0可变电阻区0123
456
0123－1－2－3－3－4－5－6－7－8－9
结型
P 沟耗尽型MOSP 沟
－3－4－5－60－1－20123－1－2－33
456789结型
N 沟耗尽型增强型MOSN 沟
U GS
/V
U GS /V
i D
u GS
U GSoff
(a )I DSS I D0U GSth
结型P 沟耗尽型P 沟
增强型P 沟MOS
耗尽型N 沟增强型N 沟
MOS 结型N 沟增强型
(b)输出特性
P 沟道
N 沟道
2
GS(off)
GS D )
1(U u I i DSS -=场效应管特性
转移特性
输出特性
2
GS(off)
GS D )
1(-=U u I i DO
场效应管特点和优势
★电压控制器件，三极管是电流控制器件。
★输入电阻极高。
★单极型(多数载流子)器件，受温度影响少。
★使用灵活，制造工艺简单。
场效应管放大电路组成原则
（1）静态：适当的静态工作点，使场效应管工作在恒流区，场效应
管的偏置电路设计相对简单。
（2）动态：能将交流信号从信号源传输到负载。
d
s g + _
v i + v o _
R d R L d s g
+ _ v i + v o _
R d R L
d s g + _
v i +
_ R d R L
(a) 共源极放大电路 (b) 共漏极放大电路 (c) 共栅极放大电路
场效应管偏置电路的要求
①栅极只需要偏压，不需要偏流
②注意各类FET的偏置极性区别
③采用偏置稳定电路
FET的偏置电路分为固定偏置电路、自给偏压电路和分压式自偏压电路三种。
场效应管放大电路的静态分析可以采用图解法和估算法。
+V DD
R D
C2
+
C1
+ u i -R G
R L
+
u o
-V GG
T
1、固定偏置电路
T ：控制元件（N沟道耗尽型MOS管）
V DD 、V
GG
：直流电源
C 1、C
2
：耦合电容，隔直通交
R D ：将变化的电流转化为变化的电压
场效应管放大电路的静态分析
为保证T工作是恒流区，必须满足U
GS 为负；
U
DS 始终为正，且U
DG
>|U
P
|
1、固定偏置电路
当N 沟道耗尽MOS 管工作在恒流区时，i D 的近似表达式为:
得方程组：
2GS D GS(off)
(1)GS GG DSS DS
DD D D U V U I I U U V I R
⎧=-⎪
⎪=-
⎨⎪
⎪=-⎩解得静态工作点Q （U GSQ ，U DSQ ，I DQ ）
由于栅极的直流偏置电压是一个固定值（U GS ＝-V GG ），所以称为固定偏压式电路。
2
GS D GS(off)(1)
DSS u i I U =-+V DD R D
C 2+
C 1
+u i -
R
G
R L
+u o -V GG
T
2、自给偏压电路
+V DD
R D
C2
+
C1
+ u i -R G
R L
+
u o
-
R S C S
R
G
：其上没有电流，因此使得静态时
栅极电位U
G
=0
R S：当I D流过R S时产生压降I D R S ，使得静态时
源极电位U
S
=I D R S
栅源偏置电压
U GS=U G–U S= –I D Rs
形成
偏置电压是由FET的自身电流I
DSS
产生的，所以称为自给偏压
2、自给偏压电路
+V DD
R D
C2
+
C 1
+ u i -R G
R L
+
u o
-
R S C S
2
1
()
GS D s
GS
D DSS
P
DS DD D D S
U I R
U
I I
U
U V I R R
=-
⎧
⎪
⎛⎫
⎨
=-
⎪
⎪
⎝⎭
⎩
=-+
解得静态工作点
Q（U GSQ，U DSQ，I DQ）
T I D U GS I D
稳定静态
工作点
耗尽型FET管可采用这种形式的偏置电路
+-
C 1
R D +
C 2
+V DD
U i .G
R G2
R S
C S
D
S
I D
-
U o
.R G3
R G1
+-C 1R D
+C 2+V DD
U i
.G
R G2R S
C S
D
S I D
-U o .R G1
3、分压式自偏压电路
3、分压式自偏压电路
+-
C 1
R D
+C 2
+V DD U i .S
C S
D S I D
-
U o .
G3
R G1
R D +V DD
G
R G2
R S D
S I D R G3偏置电压可正可负，适用于所有类型的场效应管
2
12212
G G DD
G G S D s G DD
GS
G S D s
G G R U V R R U I R R V U U U I R R R =+==-=-+
3、分压式自偏压电路
R D
+V DD
G
R G2
R S
D S
I D
R G3R G1
21221()
G DD GS D s G G GS D
DSS P DS DD D D S R V U I R R R U I I U U V I R R ⎧
=-⎪+⎪⎨⎛⎫
⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩
=-+解得静态工作点Q （U GSQ ，U DSQ ，I DQ ）。