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基本放大電路
為了放大模仿信號必需運用有源器件。MOS晶體管就是一種頻繁運用的有源器件。MOS晶體管的三個端子中有兩個分別是輸入端和輸出端。還有第三個端子，將這個端子固定為一定的電位就能夠構成三種放大電路。就是說，源極、柵極、漏極中的某個極銜接到固定電位上，就可以分別構成源極接地、柵極接地、漏極接地三種放大電路。
端子不一定非要接地（GND）才干固定電位，為什么要“接地”？由于關于被放大的信號來說，電位固定的端子可以看作交流接地。另外，就MOS晶體管的輸入輸出端的分配來說，電絕緣的柵極不能作為輸出端運用，所以可以組合起來的放大電路就如表3.1所列。
MOS管是電壓控制器件，具有輸入阻抗高、噪聲低的優點，被廣泛應用在電子電路中，特別是具有上述要求前級放大器顯示器出越性。根據MOS管兩大類型--結型MOS管和絕緣柵場效應管可構成相應的MOS管放大器。以下以結型管為例給出三種基本組態放大器的等效電路和性能指標計算表達式，見表5.2-7。圖為MOS管具有與晶體管類似的正向受控作用，它也可構成共源極、共漏極、共柵極三種基本放大器。
1、偏置電路因為不同類型的MOS管工作在放大區，要求柵極電壓極性不同，例如，結型MOS管要求柵源與漏源電壓極性相反，而增加型MOS管則要求柵源與漏源電壓極性相同，至于耗盡型MOS管的柵偏壓極性，可以正偏、零偏或負偏。
根據這些特點，來用單電源的偏置電路主要有以下兩種：（1）自偏壓電路自偏壓用于結型和耗盡型MOS管放大電路，圖5.2-6示出N溝道結型場效應管自偏電路。
圖5.2-6自偏壓電路柵源電壓為UGS=RID（2）混合偏置電路混合偏置電路用于各種場效應管放大器。N溝道增強型MOS管放大電路混合偏置電路如圖5.2-7所示。
圖5.2-7混合偏壓電路2、場效應晶體管三種基本組態放大器的等效電路與性能指標計算公式（見表5.2-7）
柵源電壓為
源極接地放大電路
表3.1所示的放大電路中，源極接地放大電路是最常用的模仿電路。所以首先對源極接地放大電路的放大功用停止討論。
如前所述，簡直一切模仿電路中的MOS晶體管都是工作在飽和區。在飽和區，即便改動漏極電壓VDS，其漏極電流ID簡直不增加。換句話說，MOS晶體管是工作在輸出電阻r。十分大的偏置條件下。為了便于了解放大的原理，首先思索假設輸出電阻ro（=νds/id）無限大條件下的狀況。這里的νds是漏極電壓的微小變化量，id是漏極電流的微小變化量（以下ν、i等小寫字母都是表示微小變化量）。然后再來計算輸出電阻為有限值時的電壓增益。
如圖3.1所示，給MOS晶體管的柵極加直流偏壓VGS，再加模仿信號電壓νin，于是，漏極端（輸出）除產生直流電流成分之外，還有與輸入信號νin成比例的小信號電流id=gmνin流過：
式中，VT為MOS晶體管的閾值電壓；β為與溝道長寬比等有關的參量（β≡（w/L）μCox）；gm為跨導。
式（3.1）中的輸人信號νin十分小，假定級數展開的2次項以上的高次項能夠疏忽不計。式（3.1）右邊第一項表示與柵極電壓VGS相對應的直流漏極電流Io，第二項是與輸入信號νin相對應的輸出漏極電流ido在解析放大電路時，假定信號電壓νin十分小，這時電路的工作都可看作是線性的（近似直線），因此計算就變得十分簡單。
式（3.1）中，當只思索與放大有關的信號成分（右邊第二項）時，源極接地的MOS晶體管就能夠看作具有將輸入的小信號電壓uin變換為電流ia=gmvin功用的器件。
現在討論將這個信號成分作為輸出電壓取出的方法。按照歐姆定律，當小信號電流id流過電阻R時，電阻兩端產生電壓idR。利用這個原理，就能夠取出放大后的信號。
例如，如圖3.2所示，將電壓-電流變換器件MOS晶體管與負載電阻Rload連接，并流過式（3.1）所示的電流I（=直流成分lo+小信號成分id），那么輸出電壓就是VDD-Rload（Io+id）。其中直流電壓成分VDD-RloadIo中不包含信號信息，所以沒有取出處理的必要。而包含小信號電流的輸出信號電壓Vout= —Rload.id必須放大輸出。按照歐姆定律，如果負載電阻Rload大，那么輸出信號νout也就大。Rload前面的負號意味著輸出信號相對于電流信號成分id以反相位輸出。
所以這個電路的輸入、輸出信號間的關系可整理如下：
由式（3.2）能夠得到源極接地放大電路的電壓增益為
從這個結果能夠看出，為了取得高的增益，應該運用具有大跨導gm的有源器件與大的負載電阻Rload相銜接。
上面的闡明中，假定次級的輸入負載電阻Rin比MOS晶體管的輸出電阻ro大得多。但是，實踐的源極接地電路的有效輸出電阻是負載電阻Rload與MOS晶體管的輸出電阻r。以及次級的輸入負載電阻Rin呈并聯銜接的，要用這樣的放大電路驅動R。小的電路并非上策。所以，下面思索Rin十分大而且r。也是實踐值的狀況。
工商網監
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