MOSFET放大器:原理、特性与模型解析
1. 放大器的应用与依赖源回顾
在电子系统中,放大器扮演着至关重要的角色。其端口的端子通常会连接到参考地,并且电源端口一般不会明确显示。放大器的应用十分广泛,主要体现在以下两个方面:
- 克服通信介质的损耗影响 :在通信领域,如扬声器或无线网络系统中,放大器可用于克服通信介质的损耗效应,确保信号的有效传输。
- 抗噪声信号传输 :在有噪声的环境下,放大器能增强信号的抗噪能力。如图所示,未放大的信号在接收端容易被噪声淹没,而经过放大的信号则具有更强的抗噪性。
此外,放大器还有一个不太明显但同样重要的应用——缓冲。缓冲器能够将系统的一部分与另一部分隔离开来,使得我们可以通过将各个组件的行为相互隔离,从而用较小的组件构建复杂的系统。例如,许多传感器能产生电压信号,但无法提供大电流。若后续处理阶段需要设备提供一定量的电流,直接获取大电流会导致传感器内阻上产生大电压降,严重衰减输出电压。此时,可使用缓冲设备,它能在输出端复制传感器的电压信号,同时提供大电流。在这类缓冲应用中,我们常看到电压增益小于1,但电流和功率增益大于1的放大器。
在设计和分析放大器之前,我们需要回顾一下依赖源。由于放大器通常使用依赖源进行建模,因此分析含依赖源的电路对放大器的设计很有帮助。依赖源用于模拟能量或信息流的控制,图中展示的电压控制电流源就是一个常见的例子。少量的能量在控制端口就能控制或引导输出端口的大量能量。
下面通过一个具体的电路示例来进一步说明:
- 电压控制电流源电路分析 :考虑一个电路,设独立电压源