MOS管放大器的增益等效电路工作原理详解

当电路被偏置在线性放大区域时，图6-3的等效电路可以用来描述图6-4放大器中使用的N-沟道增强型MOSFET的工作。

如果我们用电压源V_S（V_S的内阻为R₁）来驱动放大器，就得到如下的电路（V₁=E_G）：

应用Norton理论并代人一个等效的输入电流源，我们就得到用导纳表示的电路。

根据图6-7定义，导纳为：

把克希荷夫电流定律应用到节点A和B，我就得到

上述式子用可矩障的型式重写为：

如果我们定义

A的行列式就为

而A的倒数为

由于AA^-=1但等式矩障（6·6）式就可以重写为

把（6·9）代入（6·10）中并进行矩障乘法运算就得到

其中V2服从下式

图6-6MOS放大器的增益为V₂/V_S。这样把它代（6·8）式A的行列式中就得到MOS放大器的增益G。

分母乘好之后重新排列就得到

对于用电压驱动的MOS器件，R_GSL>>>R₁。另外，如果工作频率较低，以致于极电容的影响估未达到使放大器增益降低的地步，那么电容性的导纳是相当小。在这些条件下，

在频率较低而采用上述的导纳时，增益的表示或可以简化为

整理上式，便得到MOS放大器增益的最终结果。

采用放大因子μ=gmR_D，上式又可以表示为

对于正好工作于饱和区2的MOS晶体管，R_D>>R_L，因而放大器的增益近似地等于gmR_L。频率增高时，极间电容特别是C_GD的导纳，其影响已变成可观的了，因而增益下降。这时必须应用（6·14）来计算高频增益。

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