來源:壹芯微 發布日期
2025-12-17 瀏覽:-為場效應管設置正確的靜態工作點(Q點)是確保放大電路正常工作的關鍵。下面是核心方法、步驟及注意事項。
靜態工作點的作用與設置原則
靜態工作點是指沒有輸入信號時,場效應管各電極的直流電流和電壓值,主要由柵源電壓 UGSQ、漏極電流 IDQ和漏源電壓 UDSQ描述。
其核心目的是保證場效應管在輸入信號的整個周期內都工作在恒流區(也稱飽和區),從而避免輸出信號產生非線性失真。設置靜態工作點的實質,就是為柵源之間提供一個合適的偏置電壓 UGSQ,并配合漏極回路確定 IDQ和 UDSQ。
三種主要的偏置電路方法
列舉三種為場效應管設置靜態工作點的基本偏置電路方法。
方法:基本共源放大電路(固定偏置)。工作原理:柵極通過電阻直接接固定電源 VGG,提供固定的 UGSQ。適用場效應管類型:增強型MOSFET(因其需要大于開啟電壓的正柵壓才能導通)。特點與注意事項:優點:電路簡單直接。缺點:穩定性差,易受管子參數分散性和溫度影響。
方法:自給偏壓電路。工作原理:依靠漏極電流 IDQ在源極電阻 Rs上產生的壓降來提供偏壓,對于N溝道管,UGSQ=−IDQRs。適用場效應管類型:結型場效應管(JFET) 和 耗盡型MOSFET(因其可以在負柵壓、零柵壓或正柵壓下工作)。不適用于增強型MOSFET。特點與注意事項:柵壓下工作)。不適用于增強型MOSFET。優點:電路具有自穩定作用,能抑制 IDQ的漂移。注意事項:Rs不宜過大,否則可能導致負偏壓過深。
方法:分壓式偏置電路。工作原理:通過兩個電阻 Rg1、Rg2對漏極電源 VDD分壓來設置柵極電位 UGQ,再結合源極電阻 Rs確定 UGSQ。適用場效應管類型:各種類型,尤其適用于增強型MOSFET。特點與注意事項:關鍵點:通常會串聯一個高阻值電阻 Rg3到柵極,以大大提高電路的輸入電阻。優點:工作點非常穩定,應用最廣泛。
設置靜態工作點的步驟與公式
無論采用哪種偏置電路,設置靜態工作點一般遵循以下步驟:
1.確定目標工作點:根據輸出特性曲線和負載線,或電路設計需求(如預期的 IDQ),確定合適的靜態工作點,確保其位于恒流區。
2.選擇偏置電路:根據所用場效應管的類型(增強型/耗盡型、JFET/MOSFET)和電路對穩定性的要求,參考上表選擇最合適的偏置電路。
3.建立方程并計算元件參數:將偏置電路的關系式與場效應管在恒流區的電流方程聯立求解。
驗證工作點狀態:計算出的 UDSQ必須滿足 UDSQ>UGSQ−UGS(th)(對于增強型MOS),以確保管子確實工作在恒流區。
關鍵注意事項
高輸入電阻的實現:場效應管放大電路的一大優勢是輸入電阻高。在分壓式偏置電路中,柵極串聯的大電阻 Rg3是保證高輸入電阻的關鍵。
源極電阻的旁路電容:在自給偏壓和分壓式偏置電路中,源極電阻 Rs對穩定直流工作點有益,但會嚴重降低交流電壓增益。為此,通常需要在 Rs上并聯一個足夠大的旁路電容 Cs,為交流信號提供通路。
圖解法輔助分析:在需要直觀觀察工作點位置和動態范圍時,可以在輸出特性曲線上作直流負載線,其與對應 UGSQ的曲線交點即為靜態工作點。
實際測量與調整:由于場效應管參數的離散性,理論計算后最好能用實際電路進行測量,并通過微調電阻值來精確設定工作點。
壹芯微科技專注于“二極管、三極管、MOS(場效應管)、橋堆”研發、生產與銷售,23年行業經驗,擁有先進全自動化雙軌封裝生產線、高速檢測設備等,研發技術、芯片源自臺灣,專業生產流程管理及工程團隊,保障所生產每一批物料質量穩定和更長久的使用壽命,實現高度自動化生產,大幅降低人工成本,促進更好的性價比優勢!選擇壹芯微,還可為客戶提供參數選型替代,送樣測試,技術支持,售后服務等,如需了解更多詳情或最新報價,歡迎咨詢官網在線客服!
手機號/微信:13534146615
QQ:2881579535
工廠地址:安徽省六安市金寨產業園區
深圳辦事處地址:深圳市福田區寶華大廈A1428
中山辦事處地址:中山市古鎮長安燈飾配件城C棟11卡
杭州辦事處:杭州市西湖區文三西路118號杭州電子商務大廈6層B座
電話:13534146615
企業QQ:2881579535

深圳市壹芯微科技有限公司 版權所有 | 備案號:粵ICP備2020121154號