MOSFET放大器共源极、共栅极、共漏极三种类型-KIA MOS管
MOSFET放大器有共源极 (CS)、共栅极 (CG) 和共漏极 (CD) 三种类型。
1、共源MOSFET放大器
共源放大器可以定义为当 i/p信号在栅极 (G) 和源 (S) 的两端给出时，o/p电压可以通过漏极内负载处的电阻器放大和获得。在此配置中，源端子充当i/p和o/p之间的公共端子。
共源MOSFET放大器与BJT的CE(common-emitter)放大器有关。由于高增益和可以实现更大的信号放大，这非常受欢迎。
在以下小信号共源MOSFET放大器中，“RD”电阻测量漏极 (D) 和接地 (G) 之间的电阻。
这个小信号电路可以用下图所示的混合π模型代替。因此，在o/p端口内感应的电流为i = -g m v gs，也就是通过电流源指定的那样。
所以，vo = -g m v gs R D，通过观察可以发现：
Rin = ∞, vi = v sig , v gs = v i，所以开路电压增益为：
A vo = vo/vi = -g m R D
在小信号电路中，可以通过诺顿或戴维南等价来改变电路中的输出分数。在这种情况下，使用诺顿等式更方便。
为了验证诺顿等效电阻，设置 vi = 0，这样电路将是开路，因此没有电流流动。通过测试电流技术，得知o/p电阻为：
R 0 = R D
负载电阻(RL)通过RD连接到o/p，则通过分压器公式的端电压增益可以表示为;
Av = Avo (R L /R L + Ro) = -gm (R D R L /R L + R D ) = -gm(R D ||RL)
根据 Rin =∞的信息，之后 vi = vsig。因此，电压增益 (Gv) 与电压增益准确度 (Av) 相似，即：Gv = v o /v sig = -gm(R D || R L )
因此，共源MOSFET放大器具有无限 i/p阻抗、高o/p电阻和高电压增益。输出电阻可以通过降低RD来降低，而电压增益也可以降低。与大多数晶体管放大器一样，共源MOSFET放大器的高频性能较差。
2、共栅极 (CG) 放大器
共栅 (CG) 放大器通常用作电压放大器或电流缓冲器。在CG配置中，晶体管的源极端子 (S) 像输入一样工作，而漏极端子像输出一样工作，栅极端子连接到地 (G)。
共栅极放大器配置主要用于在i/p和o/p之间提供高度隔离，以防止振荡或减小输入阻抗。
共栅放大器等效电路的小信号模型和T模型如下所示。在“T”模型中，栅极电流始终为零。
如果施加的电压为“Vgs”且源电流为“Vgs*gm”，则有：
R=V/I=>R=Vgs/Vgsgm=1/gm
由于共栅放大器的输入电阻较小，可以表示为Rin = 1/gm。
输入电阻通常为几百欧姆，所以o/p电压可以表示为：
vo = -iR D
其中：i = -vi/1/gm = -gmvi，因此，开路电压可以表示为：
Avo = vo/vi = g m R D
电路的输出电阻为 Ro = RD，因为小的 i/p阻抗对放大器增益有害。
所以通过分压器的公式，可以得到：
Vi/vsig = Rin/ Rin + Rsig = 1/gm/1/gm + Rsig
与vsig 相比，'vi' 被衰减，因为 'Rsig' 通常优于1/gm。
一旦负载电阻“RL”连接到o/p，那么正确的电压增益就是：Av = gmR D ||，因此电压增益表示为：
Gv = (1/gm/Rsig + 1/gm) gm(RD||RL) = RD||RL/Rsig + 1/gm
当i/p阻抗较小时，由最大功率定理可知，共栅 (CG) 放大器非常适合通过较小i/p阻抗匹配源，但它会消耗额外的电流，涉及信号源的高功率利用率。
因此，共栅极MOSFET放大器具有较小的i/p电阻“1/gm”。所以，这是不可取的，因为一旦通过输入电压驱动它就会消耗巨大的电流。
当RD||RL比Rsig + 1/gm大，共栅极MOSFET放大器的电压增益就可以在幅度上与共源放大器的电压增益相关。当RO = RD 时，o/p电阻可以很高，这样可以看出该放大器的频率性能很高。
3、公共漏极放大器或源极MOSFET跟随器
共漏极 (CD) 放大器是将输入信号提供给栅极端子并从源极端子获得输出，从而使漏极 (D) 端子为两者共用。CD放大器经常用作电压缓冲器来驱动小型o/p负载。这种配置提供了极高的i/p阻抗和低的o/p阻抗。
共漏极放大器电路类似于BJT的射极跟随器电路。因此，它被用作电压缓冲器。该放大器是一个单位增益放大器，包括非常大的输入阻抗，尽管它的o/p阻抗较小。
因此，它非常适合与低阻抗电路匹配的高阻抗电路，否则适用于以较大电源电流工作的电路。
共漏极放大器的小信号和T型等效电路如下图所示。在该电路中，i/p输入源可以通过戴维宁 (vsig) 和电阻器 (Rsig) 的等效电压来表示。负载电阻器 (RL) 可以连接到源 (S) 和地 (G) 之间的o/p。
由于上述电路的栅极电流 (IG) 为零，所以：
Rin = ∞
通过使用分压器的公式，注意到电压增益正确或端电压增益为：Av = vo/vi = RL/RL + 1/gm
开路电压增益：(RL = ∞) & Avo = 1
o/p电阻可以通过戴维南等价改用合适的MOSFET放大器元件来获得。
通过在此端使用测试电流技术，将Vi值设置为 0，因此：Ro = 1/gm
由于无限输入阻抗 (Rin)，vi = vsig 和总电压增益，当电压增益适当Av时，Gv相似，即有：
Gv = Av = RL/RL + 1/gm
由于Ro = 1/gm通常通过大负载电阻“RL”很小，因此增益低于单位增益，但接近单位增益。
因此，它也是一个源极跟随器，因为源极电压随器i/p电压，但是，它可以向o/p提供比i/p电流更大的电流。
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