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書記が物理やるだけ#337 MOSFETを用いた増幅回路

増幅回路について,MOSFETを用いた場合もやることは同じである。


問題

電験の問題から計算演習を行うこととする。


解答

まずMOSFETにおけるドレイン電流について,ゲート-ソース間電圧・ドレイン-ソース間電圧・バルク-ソース間電圧の関数をテイラー展開することで変化量を示すことができる。ここでgはコンダクタンスである。そして,この式の第1項と第3項を電圧制御の従属電流源に,第2項を抵抗に置き換えることで,小信号等価回路が得られる。


これをもとにソース接地増幅回路の小信号等価回路を示し,インピーダンスと各利得を求める。


次に電験の問題から,回路を実装した結果を以下に示す。


(1)はバイアス電圧の条件,(2)(3)は電圧増幅の値で,いずれも単純計算により処理できる。


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