MOSFET 與場效電晶體電路
共源極放大器
共源極放大器是 MOSFET 主要的電壓放大組態,正是 BJT 共射極級的直接對應。輸入訊號送到閘極,輸出從汲極取出(經一顆汲極電阻接到電源),源極是輸入與輸出共用的共同參考。閘極上小小一動,會在汲極產生大得多、且反相的擺動:它既放大、又把訊號上下顛倒。
增益來自轉導 gm,它說明一個給定的閘極電壓會指揮多少汲極電流。電壓增益約為負的 gm 乘以汲極電阻:Av = -gm times Rd。舉例來說,gm = 2 毫西門子、Rd = 5 千歐姆時,增益約為 -(0.002 times 5000) = -10,於是 0.1 V 的輸入擺動變成 1 V 的反相輸出擺動。要能運作,MOSFET 必須偏壓在它的飽和區,讓汲極電流是閘極電壓的一個乾淨函數。
共源極級提供近乎無限大的輸入阻抗(絕緣閘極不吸電流),這是它相對於共射極 BJT 的一大優勢,因此它幾乎不會對餵它訊號的源端造成負載。代價是:它的輸出阻抗大致就是那顆汲極電阻,所以不擅長驅動沉重負載,而且像任何高增益反相級一樣,它對偏壓漂移敏感,需要源極衰減或回授來穩定工作點。當輸入負載必須極小時,它就是首選的增益級。
一個 gm = 2 mS、汲極電阻 5 千歐姆的共源極級,增益約為 -10:餵入 50 mV 峰值,你得到 0.5 V 峰值、且反相的輸出。
增益是負的 gm 乘以汲極電阻;輸出反相。
在相同電流下,MOSFET 的 gm 比 BJT 低,所以共源極級的增益通常比共射極小。你是用一些增益換來近乎無限大的輸入阻抗。
又称
另见