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结型场效应晶体管JFET的Q点或负载线分析

在结型场效应晶体管JFET工作期间,可以在特性的有源区内的某处选择放大器工作点。但是当通过直流负载线分析确定时,它将是Q点的最优化位置。

当我们将交替信号施加到JFET的栅极端子时,它将在漏极电路中被放大。栅极信号的适当放大取决于JFET的栅极和漏极部分的适当偏置。适当的偏置确保JFET在其放大动作期间在有源区或饱和区中操作。如果在放大期间输出信号的摆动峰值(负峰值或正峰值)处于欧姆或截止区域之下,则信号被削波和失真,这是不希望的。为了在输入和输出电路中识别适当的偏置电压,我们需要在器件的特性曲线上进行负载线分析和正确定位的Q点。

Q点是DC负载线与JFET结型场效应晶体管的特性曲线之间的交点。


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为了更好地理解,让我们考虑具有施加的输入偏置电压V GG和输出偏置电压V DD的n沟道JFET 。V DS和I D分别是JFET元件上的漏源电压和通过JFET的漏电流。应用基尔霍夫电压定律,我们得到,2从这里,我们可以说V DS在电流I D为零且最大V DS为时达到最大值,3当V DS变为零时,最大漏极电流出现,然后是漏极电流的最大值,4现在我们将通过直线连接JFET特性中的最大V DS和最大I D的坐标。该线称为直流负载线。这条线是这样称呼的,因为在确定线路期间,电路中不存在交流信号,只有直流分量用于偏置目的。

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在JFET工作期间,可以在特性的有源区内的某处选择放大器工作点。但是当通过直流负载线分析确定时,它将是Q点的最优化位置。

JFET对于直流栅极偏置电压V G(VG = - 2 V,如上面给出的特性所示)的特性曲线在Q点截止负载线。在该Q处,相应的漏极电流世界为I D并且漏极到源极电压V DS如上面特征图中的虚线所示。

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