共源JFET放大器探讨：详解其原理和性能特点

       共源JFET放大器利用结型场效应晶体管作为关键的有源器件，具备高输入阻抗的特性。尽管双极晶体管通常用于制造晶体管放大器电路（如共射极放大器），但小信号放大器也可以采用场效应晶体管。相比双极型晶体管，这些器件具有更高的输入阻抗和较低的噪声输出，非常适合用于放大输入信号很小的电路。

       共源JFET放大器

       放大器电路由一个N沟道JFET组成，但是该器件也可以是一个等效的N沟道耗尽型MOSFET，因为电路图只是一个FET的变化而以相同的方式连接在一起，并以公共电源配置连接。JFET栅极电压Vg通过由电阻器R1和R2设置的分压器网络偏置，并且偏置为在其饱和区内工作，该饱和区相当于双极型结型晶体管的有源区。

       与双极型晶体管电路不同，结型FET几乎不需要输入栅极电流，因此可以将栅极视为开路。这样就不需要输入特性曲线。我们可以在下表中将JFET与双极结型晶体管（BJT）进行比较。

       JFET与BJT的比较

       由于N沟道JFET是一种耗尽模式器件，通常为“ ON”，因此需要相对于源极的负栅极电压来调制或控制漏极电流。只要不存在输入信号并且Vg保持栅极-源极pn的反向偏置，只要稳定电流流过JFET，就可以通过从单独的电源电压偏置或通过自偏置装置来提供该负电压。交界处。

       在我们的简单示例中，通过分压器网络提供偏置，允许输入信号在栅极产生电压下降以及在栅极产生正弦信号的电压上升。正确比例的任何合适的电阻值对都会产生正确的偏置电压，因此直流栅极偏置电压Vg表示为：

       请注意，该方程式仅确定电阻器R1和R2的比率，但是为了利用JFET的非常高的输入阻抗并减少电路内的功耗，我们需要将这些电阻器值设为高尽可能以1MΩ至10MΩ的数量级为准。

       共源JFET放大器的输入信号（Vin）施加在栅极端子和零伏电压轨（0v）之间。在施加恒定的栅极电压Vg的情况下，JFET像线性电阻器件一样在其“欧姆区域”内工作。漏极电路包含负载电阻Rd。在该负载电阻两端产生输出电压Vout。

       可以通过添加一个电阻器来提高公共源极JFET放大器的效率，电阻器Rs包括在源极引线中，并且流过该电阻器的漏极电流相同。电阻Rs也用于将JFET放大器设置为“ Q点”。

       当JFET完全“接通”时，该电阻两端将产生等于Rs * Id的压降，从而使源极端的电势高于0v或接地电平。由于漏极电流而导致的Rs两端的电压降为栅极电阻R2两端提供了必要的反向偏置条件，从而有效地产生了负反馈。

       因此，为了保持栅极-源极结的反向偏置，源极电压Vs需要高于栅极电压Vg。因此，该电源电压为：

       然后漏极电流，编号也等于源电流，是为“否当前”进入栅极端子，这可以被给定为：

       与固定电压偏置电路相比，该分压器偏置电路在从单个直流电源供电时提高了共源JFET放大器电路的稳定性。电阻器Rs和源极旁路电容器Cs的功能基本上与公共发射极双极晶体管放大器电路中的发射极电阻器和电容器相同，即，提供良好的稳定性并防止电压增益损失的减小。然而，为稳定的静态栅极电压付出的代价是，更多的电源电压在Rs两端下降。

       源旁路电容器的法拉值通常很高，高于100uF，并且会极化。这使电容器的阻抗值小得多，小于器件的跨导gm（代表增益的传输系数）值的10％。在高频下，旁路电容器基本上起短路作用，并且电源将有效地直接接地。

       共源JFET放大器的基本电路和特性与共发射极放大器的非常相似。直流负载线是通过将与漏极电流Id和电源电压Vdd有关的两点结合而构成的，记住当Id = 0时：（Vdd = Vds）；当Vds = 0时：（Id = Vdd / R L） 。因此，负载线是曲线在Q点处的交点，如下所示。

       共源JFET放大器电路由一个N沟道JFET组成，也可以使用等效的N沟道耗尽型MOSFET。与双极晶体管电路不同，JFET几乎不需要输入栅极电流，因此可以将栅极视为开路，并且不需要输入特性曲线。下表比较了JFET和双极晶体管（BJT）。

关键词：罗姆放大器