共源极放大器的设计方法

一、共源极放大器的设计方法：

1．确定放大电路（选择场效应管） 。

2．计算场效应管的直流转移特性曲线，并将特性曲线描绘在方格纸上，在曲线上确定出 MOS 管的饱和区，确定输入电压、输出电压的范围。

3．确定静态工作点 Q：（VImin+VImax）/2

4．确定电路中的其他参数的值。

二、电路的设计要点：

1.电路图设计。

2.调整静态工作点：可修改场效应管的 w 和电阻值。

3.动态调试：从放大器的输入端输入 f=1kHz ，U i=100mV 的正弦信号（加直流偏置，静态工作点 Q）。若放大器的输出波形顶部或底部出现明显失真，说明静态工作点没有设置在恰当的位置，应调整电路使输出波形无明显失真。若顶部和底部同时出现失真，说明静态工作点选择恰当。此时应减小输入信号幅度，使输出波形不失真。

4．测量 Au及Δf。

5.对测量结果进行验算并进行误差分析

（1） 列出静态工作点的测量值

（2） 性能指标的测量值

（3） 根据调整后的电路参数，列出理论计算值。

（4） 将理论计算值与测量值进行比较算出它们的相对误差。

三、指标要求：

1）电压放大倍数 Au ≥4

2）负载电阻 RL =10kΩ

3）下限频率 fL≤20Hz，上限频率 fH ≥200kHz

V i.op=（VImin+V Imax）/2=1.7V

V o.op=（V Omin+V Omax）/2=3.4V

负载电阻越大，曲线越陡

DC ANALYSIS - temperature=25.0

v(IN) = 1.8000e+000

v(OUT) = 2.8574e+000

v(Vdd) = 5.0000e+000

i(vin) = 0.0000e+000

i(v2) = -4.2852e-004

AC SMALL-SIGNAL MODELS - temperature=25.0

MODEL nmos

TYPE NMOS

REGION Saturation

ID 428.51786u

IBS 0.

IBD -28.57411f

VGS 1.80000

VDS 2.85741

VBS 0.

VTH 563.38007m

VDSAT 786.58002m

RS 0.

RD 0.

GM 686.73005u

GDS 19.34657u

GMB 94.85433u

GBD 10.00000f

GBS 389.22857f

CDTOT 13.72653f

CGTOT 63.83383f

CSTOT 66.09358f

CBTOT 14.12594f

CGS 54.82926f

CGD 6.35800f

CGB 2.64657f

CBD 7.36853f

CBS 32.62919f

R 5.00000K

VDROP 2.14259

CURRENT 428.51787u

VOLTAGE SOURCES

2 3

vin v2

VOLTAGE 1.80000 5.00000

CURRENT 0. -428.51787u

POWER 0. -2.14259m

输出失真，调静态工作点电压由 2.5V降为1.9V