FET-場效應晶體管偏置電路類型和工作原理

與BJT-雙極結型晶體管不同，FET-場效應晶體管不會發生熱失控，正如我們已經討論過的那樣。然而，最大和最小傳輸特性的巨大差異使得ID電平不可預測，具有簡單的固定柵極偏置電壓。為了獲得靜態漏極電流ID和漏極 - 源極電壓VDS的合理限制，必須使用源電阻器和分壓器偏置技術。除了少數例外，MOSFET偏置電路與用于JFET的電路類似。下面討論各種FET（場效應晶體管）偏置電路：

固定偏置

固定偏置場效應晶體管

FET-場效應晶體管器件的直流偏置需要設置柵源電壓VGS來獲得所需的漏電流ID。對于JFET，漏極電流受飽和電流IDS的限制。由于FET-場效應晶體管具有如此高的輸入阻抗，因此沒有柵極電流流動，并且由分壓器或固定電池電壓設置的柵極的直流電壓不會受到FET（場效應晶體管）的影響或負載。

固定直流偏壓是使用電池VQG獲得。該電池確保柵極相對于源極總是負的，并且沒有電流流過電阻器RG和柵極端子，即IG = 0。電池提供一個電壓VGS以偏置N溝道JFET，但沒有從電池VGG汲取電流。包括電阻器RG以允許通過電容器C施加的任何交流信號在RG上產生。雖然任何交流信號將發展跨越RG，直流電壓下降通RG等于IG RG即0伏。

柵極-源極電壓VGS則為

VGS = – vG – vs = – vGG – 0 = – VGG

然后，漏極 - 源極電流ID由柵極 - 源極電壓固定，如通過等式確定的。

該電流然后使得跨越該漏極電阻器R的電壓降d和給出 VRD = ID RD 和輸出電壓，Vout = VDD – ID RD

自偏置電路

FET-場效應晶體管自偏置電路

這是偏置JFET的最常用方法，用于N溝道JFET的自偏置電路如圖所示。

由于沒有柵極電流流過反向偏置柵極 - 源極，因此柵極電流IG = 0，因此vG = iG RG = 0

利用漏極電流ID，S處的電壓為 Vs= ID Rs

然后是柵極 - 源極電壓

VGs = VG – Vs = 0 – ID Rs = – ID Rs

因此，電阻Rs上的電壓降提供了偏置電壓VGg，并且不需要外部源來進行偏置，這就是它被稱為自偏置的原因。

工作點（即零信號ID和VDS）可以 通過以下公式和公式輕松確定：

VDS = VDD – ID (RD + RS)

因此，JFET放大器的直流條件已完全確定.JFET的自偏置使其靜態工作點穩定，以防止其跨參數等參數發生任何變化。讓給定的JFET被另一個具有雙重電導的JFET代替，那么漏極電流也將試圖加倍，但由于RS上的電壓降任何增加，因此柵極 - 源極電壓VGS變得更負，因此漏極增加電流減少了。

電位分壓器偏置

FET-場效應晶體管電位分壓器偏置

圖中所示的電路提供了略微修改的直流偏置形式。電阻器RGl 和 RG2 在漏極電源VDD 上形成分壓器。RG2 上的電壓V2 提供必要的偏置。從柵極到電源電壓的附加柵極電阻RGl 有利于更大的直流偏置點的調整，并允許使用更大的RS值。

柵極反向偏置，使得IG = 0 并且柵極電壓

VG =V2 = (VDD/R G1 + R G2 ) *RG2

和

VGS = vG – vs = VG – ID Rs

該電路設計為ID Rs 大于VG ，因此 VGS 為負。這提供了正確的偏置電壓。

操作點可以確定為

ID = (V2 – VGS)/ RS

和

VDS = VDD - ID (RD + RS)

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