放大器基本上是每個(gè)模擬電路的一部分。MOSFET 是出色的放大器件，這就是為什么有多種基于它們的單級(jí)放大器拓?fù)洹Ｋ鼈兏鶕?jù)哪個(gè)晶體管端子是輸入、哪個(gè)是輸出來區(qū)分。

　　在本文中，我們將討論共源（CS）放大器，它使用柵極作為輸入端，漏極作為輸出。就交流信號(hào)而言，源極端子對(duì)于輸入和輸出都是公共的，因此稱為公共源。圖 1 顯示了具有理想電流源的 CS 放大器。

　　具有理想電流源負(fù)載的共源放大器。
　　圖 1.具有理想電流源負(fù)載的共源放大器。
　　不幸的是，理想的電流源實(shí)際上并不存在。為了了解 CS 放大器在現(xiàn)實(shí)世界中的工作原理，我們需要考慮電路的不同版本。在本文的其余部分中，我們將研究具有各種不同負(fù)載類型的 CS 放大器級(jí)。我們將了解每個(gè)的行為，然后通過討論當(dāng)我們向放大器添加源退化時(shí)會(huì)發(fā)生什么來結(jié)束。
　　具有電阻負(fù)載的共源放大器
　　簡單的 CS 放大器負(fù)載類型是無源電阻。此配置如圖 2 所示。

　　帶電阻負(fù)載的共源放大器。

　　圖 2.帶電阻負(fù)載的共源放大器。
　　由于這個(gè)版本的放大器非常簡單，我們將用它來進(jìn)行一些觀察和方程，這些觀察和方程也適用于具有其他負(fù)載類型的 CS 放大器。

　　帶電阻負(fù)載的 CS 放大器的大信號(hào)操作

　　圖 3 顯示了 CS 放大器的大信號(hào)行為。我們很容易看出放大器的大信號(hào)運(yùn)行是非線性的。
　　帶電阻負(fù)載的 MOSFET 共源放大器的直流傳輸特性。
　　圖 3.帶電阻負(fù)載的 MOSFET 共源放大器的直流傳輸特性。
　　更仔細(xì)地檢查該圖，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)V IN從零增加時(shí)會(huì)發(fā)生以下情況：
　　當(dāng)我們開始從零增加V IN時(shí)，M1 保持關(guān)閉狀態(tài)， V OUT保持在VDD，直到V IN接近閾值電壓 ( V TH )。
　　此時(shí)M1開始導(dǎo)通電流。這會(huì)導(dǎo)致負(fù)載電阻 ( R L )兩端出現(xiàn)小壓降，進(jìn)而導(dǎo)致V OUT略有下降。
　　當(dāng)V IN達(dá)到V TH時(shí)，M1 導(dǎo)通。由于V OUT大于( V IN – V TH )，M1 處于飽和偏置狀態(tài)。
　　隨著V IN增加，M1 保持飽和狀態(tài)，直到V OUT = V IN – V TH。
　　一旦V IN增加到這一點(diǎn)，M1 進(jìn)入線性區(qū)域，并且V OUT繼續(xù)減少到接近于零。
　　MOSFET 在飽和時(shí)作為放大器運(yùn)行效果，如果 MOSFET 不再飽和，放大器性能會(huì)迅速下降。因此，我們可以認(rèn)為 CS 放大器的有效工作范圍僅涵蓋飽和時(shí)產(chǎn)生的V OUT值。在圖 3 中，我們可以看到這些輸出電壓的范圍從 M1 導(dǎo)通 ( V IN = V TH ) 到 M1 進(jìn)入線性區(qū)域 ( V OUT = V IN – V TH )。由于V OUT = V DD – I D R L，我們必須化I D R L的乘積，以化放大器的工作范圍。
　　帶電阻負(fù)載的 CS 放大器的小信號(hào)操作

　　小信號(hào)定義僅在晶體管工作于飽和狀態(tài)時(shí)才有效，因此可以被估計(jì)為線性器件。然而，正如我們上面所說，這涵蓋了我們放大器的整個(gè)有效工作范圍。因此，CS 放大器的小信號(hào)模型（圖 4）對(duì)我們非常有用。

　　帶電阻負(fù)載的 MOSFET 共源放大器的小信號(hào)模型。
　　圖 4.帶電阻負(fù)載的 CS 放大器的小信號(hào)模型。
　　由于我們的電路主體與源極端子短路，因此g mb v bs = 0。我們可以使用基爾霍夫電壓和電流定律計(jì)算小信號(hào)電壓增益：

　voutro||RL = ?gmvin → voutvin = ?gm(ro||RL)　　等式 1?！　?/p>

     如果我們忽略溝道長度調(diào)制，這將意味著MOSFET 的輸出電阻 ( ro )無限大。然后我們可以將增益方程簡化為g m R L。如果我們想化輸出增益，我們應(yīng)該化g m和/或R L。然而，由于g m與I D成正比，因此化增益是以犧牲放大器的工作范圍為代價(jià)的。