將JFET 用于不尋常的電路結(jié)構(gòu)中,就可以設(shè)計出無源元件很少的簡單高頻 LC 振蕩器。實現(xiàn)放大器級的結(jié)構(gòu)包括一只以共漏方連接的JFET 晶體管(圖 1)。
當JFET工作在飽和區(qū)時,漏極電流ID為:
式中,IDSS為最大飽和電流,VP為夾斷電壓。你可利用一個無限大的輸入阻抗和一個受柵-源電壓控制的電流源來構(gòu)建這只在小信號狀態(tài)下工作在飽和區(qū)的JFET的模型。下列公式確定JFET的小信號跨導:
柵極電阻 RG提供柵極到地的必要連接。RG的典型值在幾兆歐姆范圍內(nèi),以提供放大器結(jié)構(gòu)所需的高阻抗。電阻 RS可使晶體管偏置,其阻值由下述公式確定:
要完成整個振蕩電路,還要在放大級增加一個 LC 諧振回路(圖 2),最終形成一個考畢茲振蕩器。由于 LC 諧振回路的電感,柵極與地之間存在直流連接,消除了放大器的柵極電阻。
用巴克豪森準則對這一電路進行分析,電路的振蕩頻率 f0為:
電路起振所需電容器條件為:
或,放大器級的電壓增益AV,即VOUT(t)/VG(t)為:
式中共漏級電壓增益為: