分壓-自偏壓共源放大電路的Multisim仿真研究

摘要：針對場效應(yīng)管電路分析中不同元件性能參數(shù)不同而導(dǎo)致一些理論計算復(fù)雜、繁瑣，并且難于理解的情況，通過對N溝道增強型MOS場效應(yīng)管組成的分壓-自偏壓共源放大電路的理論研究，利用Multisim仿真軟件對電路實際工作情況進行模擬，根據(jù)二者結(jié)果的對比，研究并提出了分壓-自偏壓共源放大電路的Multisim電路仿真研究的方法。
關(guān)鍵詞：場效應(yīng)管；分壓-自偏壓共源極放大電路；Multisim；仿真分析

0 引言
在由N溝道增強型MOS場效應(yīng)管組成的分壓-自偏壓共源放大電路中，由于所選用場效應(yīng)管的性能參數(shù)不同，在理論計算中要考慮多項因素而導(dǎo)致理論計算復(fù)雜、繁瑣，并且難以理解。如何利用功能強大的Multisim仿真軟件用形象、直觀的圖表詮釋難以理解的理論，顯得尤為重要。目前相關(guān)方面的研究很少，本文以某一型號N溝道增強型MOS場效應(yīng)管組成的分壓-自偏壓共源放大電路為例，進行靜態(tài)、動態(tài)和溫度特性分析，并且與理論計算結(jié)果對比，得出分壓-自偏壓共源放大電路的Multisim電路仿真分析方法。

1 分壓-自偏壓共源放大電路工作原理
由N溝道增強型MOS場效應(yīng)管組成的分壓-自偏壓共源極放大電路如圖1所示。輸入電壓Ui加在場效應(yīng)管Q1的柵極G和源極S之間，輸出電壓U。從漏極D和源極S之間得到。因為輸入、輸出回路的公共端為場效應(yīng)管的源極S，所以稱其為共源級放大電路。靜態(tài)時，為了使場效應(yīng)管Q1能夠正常工作，必須在柵-源極之間加上大小適當?shù)钠珘?，通常利用靜態(tài)漏極電流IDQ在源極電阻RS上產(chǎn)生的壓降來獲得靜態(tài)偏置電壓UGSQ=-IDQRS，稱其為自給柵偏壓放大電路，簡稱自偏壓放大電路。同時柵極電壓也能由VDD經(jīng)過電阻R1，R2分壓后提供，即場效應(yīng)管的靜態(tài)偏置電壓UGSQ由分壓和自偏壓共同決定，UGSQ=VGQ-VSQ，因此稱其為分壓-自偏壓共源放大電路。尤其對于增強型MOS場效應(yīng)管，由于不能形成自偏壓，所以通常采用分壓-自偏壓共源放大電路形式。圖中柵極電阻RG用于提高電路的輸入電阻Ri，源極電阻RS既能利用IDQ在其上的壓降為柵極提供偏壓UGSQ，也有利于穩(wěn)定靜態(tài)工作點，旁路電容C3起到消除RS對交流信號的衰減。當UGS大于場效應(yīng)管的開啟電壓UT，并且漏源極電壓UDS>VGS-UT時，N溝道增強型MOS場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，實現(xiàn)放大作用。