共源放大器英文解釋翻譯、共源放大器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 common-source amplifier
分詞翻譯:
共的英語翻譯:
altogether; common; general; share; together
【醫】 sym-; syn-
源的英語翻譯:
fountainhead; source
【醫】 source
放大器的英語翻譯:
amplifier; magnifier
【計】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【醫】 amplifier
專業解析
共源放大器(Common-Source Amplifier)是場效應晶體管(FET)最基本的放大電路配置之一,其名稱源于晶體管的源極(Source) 作為輸入與輸出信號的公共參考點(即交流接地)。以下是其詳細解釋:
一、核心結構與工作原理
-
電路拓撲
共源放大器通常由N溝道或P溝道FET構成。輸入信號施加于栅極(Gate),輸出信號從漏極(Drain) 取出,源極通過旁路電容交流接地,形成輸入/輸出的公共端。
- 直流偏置:通過栅極電阻與漏極負載電阻(或電流源)建立靜态工作點。
- 交流通路:輸入信號 (v_{gs}) 調制溝道導電性,産生漏極電流變化 (i_d = gm v{gs})((g_m) 為跨導),經負載電阻轉換為輸出電壓 (v_o = -gm v{gs} R_D),實現電壓放大。
-
信號極性
輸出電壓與輸入電壓相位相反(180°反相),表現為反相放大器特性。
二、關鍵性能參數
-
電壓增益(Voltage Gain)
小信號增益公式為:
$$
A_v = frac{v_o}{v_i} = -g_m (r_o parallel R_D)
$$
其中 (r_o) 為FET輸出電阻,(R_D) 為漏極負載電阻。增益與跨導 (g_m) 和等效負載電阻成正比。
-
輸入/輸出阻抗
- 輸入阻抗:極高(因栅極絕緣,僅需考慮偏置電阻)。
- 輸出阻抗:近似為 (r_o parallel R_D),受負載電阻和FET輸出電阻影響。
-
頻率響應
高頻特性受FET極間電容(如 (C{gs})、(C{gd}))限制,米勒效應(Miller Effect)會顯著降低帶寬。
三、典型應用場景
- 高增益電壓放大:適用于傳感器信號前置放大、音頻放大等場景。
- 反相信號處理:在運算放大器内部電路、邏輯反相器中廣泛使用。
- 阻抗變換:高輸入阻抗適合連接高阻信號源(如壓電傳感器)。
四、中英文術語對照
中文術語 |
英文術語 |
共源放大器 |
Common-Source Amplifier |
栅極 |
Gate (G) |
源極 |
Source (S) |
漏極 |
Drain (D) |
跨導 ((g_m)) |
Transconductance |
電壓增益 ((A_v)) |
Voltage Gain |
米勒效應 |
Miller Effect |
參考文獻
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits (7th ed.). Oxford University Press. p. 456. 鍊接
- IEEE Xplore. "Analysis of Common-Source Amplifier with Active Load." IEEE Transactions on Education. 鍊接
- MIT OpenCourseWare. "Lecture 15: FET Amplifiers." 6.012 Microelectronic Devices and Circuits. 鍊接
- All About Circuits. "The Common-Source Amplifier." 鍊接
網絡擴展解釋
共源放大器(Common Source Amplifier)是場效應管(FET)放大器電路的一種基本結構,廣泛應用于模拟電路和集成電路設計中。以下是其詳細解釋:
1.基本定義與結構
共源放大器以場效應管的栅極(Gate)作為輸入端,漏極(Drain)作為輸出端,源極(Source)為輸入和輸出信號的公共端(交流接地),因此得名“共源”。
其典型結構包括FET(如MOSFET)、負載電阻或電流源(常用有源負載替代)以及耦合元件。輸入信號通過栅極-源極電壓控制漏極電流,實現信號放大。
2.核心特點
- 高電壓增益:通過調節FET的跨導和負載阻抗,可實現較高的電壓放大倍數。
- 輸入阻抗高:栅極輸入端阻抗通常達兆歐級,減少對信號源的影響。
- 輸出阻抗中等到較高:取決于負載類型(如電阻負載或有源負載),有源負載可顯著提高輸出阻抗。
3.工作原理
- 信號放大過程:輸入電壓((V{in}))變化引起栅源電壓((V{GS}))變化,從而調制漏極電流((ID))。漏極電流流經負載後,轉換為輸出電壓((V{out}))的變化。
- 小信號模型分析:常用跨導((g_m))和輸出阻抗((r_o))參數推導增益,電壓增益公式為:
$$
A_v = -gm cdot R{load}
$$
(負號表示輸入與輸出信號反相)。
4.典型應用場景
- 信號放大:用于音頻放大器、射頻前置放大器的初級增益級。
- 集成電路設計:搭配有源負載(如電流鏡)提升增益和輸出擺幅,適用于運算放大器輸入級。
- 驅動電路:因輸出阻抗較低,可直接驅動部分負載或後級電路。
5.設計考量
- 有源負載優勢:使用電流源替代電阻負載,可在低功耗下實現高增益和高輸出阻抗。
- 穩定性與頻率響應:需考慮寄生電容和密勒效應,可能通過補償電路優化相位裕度。
共源放大器憑借其高增益和靈活的負載配置,成為模拟電路設計的核心單元之一。實際應用中需權衡增益、帶寬和功耗,結合有源負載等技術可進一步提升性能。
分類
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