MOS場效應晶體管寬頻帶放大器的CR耦合及分布放大器舉例說明

寬頻帶放大器也有用調諧放大器的（例如參差調諧法等），此處只對CR耦合的和用分布放大器的方法加以說明。

（1）CR耦合放大器

由圖2.65所示的CR耦合多級放大器的一個單元（由柵到次級的柵）的等效電路（同圖的b）可知，電壓增益比中頻域下降3dB的頻率為

各個頻域的增益為

圖中的源旁路電容應選得大于；其中。由此得到增益-帶寬乘積為

對表2.1所示的高頻MOS場效應晶體管而言，此值約為200MHz以下只考慮中頻域和高頻域的增益問題。MOS場效應晶體管寬頻帶放大器。具有這種特性的放大器由n級級聯時，其一3dB上限頻率將按

減少。因此，所要求的帶寬即使低于，增加級數也不一定能同時滿足增益一帶寬的要求。還可寫作

此式對n微分，并使微商等于0，得一定時的給于為最大值的n值為

另外，一級的增益為

一定時，級數為時最大。例如，若采用GB乘積為200MHz的器件制作帶寬（）為60MHz的放大器，從下式

可知至多為8級，此時被限制在最大值34.7dB?？梢?，這種放大器的效率并不高。

為此，要在級間電路上采取措施，設法擴展頻帶。理論證明，級間電路用四端網絡時（參見圖2.66（a），不管它多么復雜），GB乘積至多能改善3.94倍；MOS場效應晶體管寬頻帶放大器。用兩端網絡時（同圖的（b）），最多能改善一倍。

實際上采用如圖2.67所示的比較簡單的電路（并聯建峰電路）。此時電壓增益為

這種電路常數的選擇標準之一是設法獲得振幅最大平坦特性，亦即在時增益絕對值盡可能高而高次微分值取作0。用這種方法能較好地保持相位特性，從而也能較好地保持脈沖特性。在Q=0.415時可得到這種特性，-3dB上限頻率為1.72·（2πRLCT）^-1。就是說，改善次做程度為1.72倍。

稍許復雜的電路，例如圖2.68，得到最大平坦特性的條件為，上限頻率改善程度為1.85倍。

MOS場效應晶體管視頻放大器的實用電路有光導攝象管用前置放大器^43）44）。此時，為得到優良的S/N比，要求值大一些。高頻MOS場效應晶體管比較適用，但由于1/f噪聲大，不如結型場效應管。43）44）

（2）分布放大器

分布放大器是把若干個有源元件并聯加在兩端接有各自的特征阻抗的兩根輸入輸出無損耗延遲線上而構成的，如圖2.69所示。MOS場效應晶體管寬頻帶放大器。設L、C為延遲線單位長度的參數值，則在LC延遲線中的相速度可用表示，為了使柵延遲線和漏延遲構線上的波同步，下式必須成立

CD、CG中包含有MOS場效應晶體管的輸入、輸出電容。設L的串聯電阻為R，C的并聯電導為G，則此延遲線的特征阻抗Zo為

當R、G為0時，Zo就等于。R通?？梢院雎?，但G有時是不能忽略的。此時，延遲線就不能以純阻作為終端，因信號反射會使頻帶特性變壞，應采取特殊措施加以補償 ^●）。由這一點可以說，輸入、輸出阻抗高的MOS場效應晶體管（與真空五極管類似）適合做分布放大器。然而，用圖2.69之類的集總參數系統來近似的延遲線，其截止頻率為

●）例如，使各L間有一定互感。

在高于fc的頻率，增益將發生變化。在fc以下的頻率，系統的電壓增益和功率增益分別可由下二式求出

用MOS場效應晶體管的分布放大器的實例，有應用于有線電視的放大器^45）。此例中采用4只型號為MEM557的場效應晶體管，在，，包括雜散電容約5.0pF，約3.5pF）的條件下使用，可得11dB的功率增益（圖2.69）。

由，可以求出和的元件值，設漏附加電容為0還可求出和的值。為了用同軸線取出輸出信號，須用阻抗變換用的變量器。MOS場效應晶體管寬頻帶放大器。已做成的放大器的增益偏差如圖2.70所示，交擾調制特性也很好，該放大器完全能用于實際。

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