[科普中国]-共源放大器

在电子学中，共源放大器， 又称共源极（common-source）放大器，是场效应管（field-effect transistor (FET)）放大器电路的三种基本组成方式之一（另外两种为共栅极和共漏极），通常被用在电压或跨导放大器中。辨识一个场效应管放大器电路是共源极、共栅极还是共漏极的简易方法为，检查信号输入和输出的通路，剩余的那一端即为“公共端”。在右图的例子中，信号从栅极进入，从漏极离开。剩余的一端为源极，因此它是共源极。在双极性晶体管中，类似的概念称作共射极。

简介放大器的输入级是差分结构的折叠式共源共栅放大器，有较高的增益、共模抑制比，具有很强的抗干扰能力，采用MOS 管做电阻，能提高电源电压抑制比；输出级采用以 N 管为负载的共源放大器，在提高增益的前提下能增大输出摆幅；偏置电路为镜像电流源结构，为运放晶体管提供合适的工作电压。运算放大器保证了直流工作点，增大了第二级放大器输入管的跨导，提高了增益和次级点的频率；从而提高相位裕度，增强稳定性1。

共源放大器是一种应用场效应晶体管放大器，输入信号加在栅极和源极之间，而输出信号取自漏极和源极 之间。它具有高的输入阻抗、中等至较高的输出阻抗，电压增益大于1。

放大器电路放大器电路，或称放大电路，能增加信号的输出功率。它透过电源取得能量来源，以控制输出信号的波形与输入信号一致，但具有较大的振幅。依此来讲，放大器电路亦可视为可调节的输出电源，用来获得比输入信号更强的输出信号。放大电路是由晶体三极管(或场效应管)、电容器，电阻及电源等组成的。放大电路通过电能转换把微弱的电信号增强到所要求的电压、电流或功率值，即利用晶体三极管(或场效应管)的放大和控制作用把电源的能量转换为与输入量成比例变化的输出量。放大电路实质上是一种能量的控制装置。

根据放大电路中放大器件的连接方式，对晶体三极管而言有共射、共集和共基三种组态，对场效应管而言有共源、共漏和共栅三种组态。

放大器的四种基本类型是电压放大器、电流放大器、互导放大器和互阻放大器。进一步的区别在于输出是否是输入的线性或非线性表示。放大器也可以通过在信号链中的物理位置来分类。放大器可以依据它们的输入与输出属性区分规格。它们显示增益的性质，即输出信号和输入信号幅度之间的比例系数。根据其增益的种类，可区分为电压增益（voltage gain）、电流增益（current gain）、功率增益（power gain），或是其他的单位。例如，一个互导放大器（transconductance amplifier）的增益单位是电导（输出电流除以输入电压）。在多数情况，输入和输出为相同的单位，增益无需标示出单位(除了在强调是电压放大或电流放大的情形下)，实际上经常以db（decibels）标示。四个基本类型的放大器，如下所示

电压放大器 - 这是放大器的最常见的类型。输入电压被放大到较大的输出电压。放大器的输入阻抗高，输出阻抗低。

电流放大器 - 该放大器能将输入电流变为一个较大的输出电流。放大器的输入阻抗低，输出阻抗高。

互导放大器 - 该放大器在变化的输入电压下的响应为提供一个相关的变化的输出电流。

互阻放大器 - 该放大器在变化的输入电流下的响应为提供一个相关的变化的输出电压。该设备的其他名称是跨阻放大器和电流电压转换器 。

在实践中，一个放大器的功率增益将取决于所用的源阻抗和负载阻抗以及内在的电压/电流增益; 而一个射频（RF）放大器可以具有其最大功率传输的阻抗，音频和仪表放大器通常优化输入和输出阻抗，以使用最小的负载并获得最高的信号完整性。一个声称增益为20 dB的放大器可能具有10倍的电压增益和远超过20 dB（100功率比）的可用功率增益，但实际上可以提供一个低得多的功率增益，比如输入是一个600 Ω的麦克风，输出接在一个47 kΩ的功率放大器的输入端上。

在电子学里，共发射极放大器是三个基本单级BJT放大器结构的其中一种，通常被使用于功率放大器。在这个电路中，基极作为输入端，集电极作为输出端，发射极为共用端（它可能接地，或是接到电源）。在共发射极放大电路中，输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的（在原图里看），再在交流通路里看，输出信号由三极管的集电极和发射极获得。因为对交流信号而言，（即交流通路里）发射极是共同端，所以称为共发射极放大电路。具有特性：

1、输入信号与输出信号反相；

2、有电压放大作用；

3、有电流放大作用；

4、功率增益最高（与共集电极、共基极比较）；

5、适用于电压放大与功率放大电路。

场效应管场效应管（field-effect transistor，FET）是一种通过电场效应控制电流的电子元件。它依靠电场去控制导电沟道形状，因此能控制半导体材料中某种类型载流子的沟道的导电性。场效应晶体管有时被称为“单极性晶体管”，以它的单载流子型作用对比双极性晶体管。由于半导体材料的限制，以及曾经双极性晶体管比场效应晶体管容易制造，场效应晶体管比双极性晶体管要晚造出，但场效应晶体管的概念却比双极性晶体管早。

场效应管根据内部结构和导电机理有两大类 ：一类是结型场效应管（JFET），根据衬底材料不同分为 N 沟道和 P 沟道两种，不管是哪种，都是通过给栅源间 PN 结加反偏电压，改变导电沟道宽窄来工作的，所以他的输入电阻及温度稳定性都不够理想，在现代集成电路中，基本不使用 JFET。另一类是绝缘栅型场效应管简称（IGFET），是利用半导体的表面电场效应工作的，也叫表面场效应管，因它的栅极处于电绝缘状态，故输入电阻极高。根据金属栅极与半导体之间所用的绝缘材料不同，IGFET 有多种类型，最常用的是用二氧化硅作绝缘层的金属氧化物半导体场效应管，简称 MOSFET。MOSFET 也有 N沟道和 P 沟道两种，其中每一种又有增强型和耗尽型之分。在实际电路中，N 沟道增强型应用较普遍，其它类型原理特点大同小异。

本词条内容贡献者为:

刘宝成 - 副教授 - 内蒙古民族大学