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タイトルの通りMOSFETを用いた増幅回路の問題が解けなくて困っています・・・
どなたか電子工学に精通した方がおりましたらお力を貸し下さい。

1、下の画像の右側の増幅回路の小信号等価回路を教えてください。MOSFETの小信号回路につては画像の右側の図を参照してください。

2、問題1で作成した小信号等価回路を用いて電圧利得をあらわす伝達関数A(jω)=Vout/Vinを求めてください。


MOSFETの端子が三つしかないので考えづらいです。。バイポーラトランジスタみたいに四端子なら考えやすいのですが。。。
画像が手書きで申し訳ないです

「MOSFETを用いた増幅回路についての問」の質問画像

A 回答 (1件)

1.等価回路ですが各端子の名称が変ですね。

正しくは

  vg→gate(ゲート)
  vs→source(ソース)
  vd→drain(ドレイン)

です。この等価回路のおかしいところはもう一つ、ゲートとソースがショートされてる事です。vgsの矢印の左側のゲートからソースへ向かう縦の線は消去してゲート側に+のマークを追加し、ソース側に-のマークを追加すれば正しい等価回路になります。
その上で小信号等価回路の意味はゲート-ソース間に加わる電圧をvgsとするとドレインからソースに向かってgm×vgsの電流が流れるという動作になります。gmは相互コンダクタンスを意味して単位は[A/V]となってます。ドレイン電流をIdとすれば、Idは

  Id[A]=vgs[V]×gm[A/V]   (1)

で計算されます。

2.A(jω)=Vout/Vinを求める
 ここではvinはvgsに等しいです。また出力電圧voutはドレインとDC電源の間に接続されているLRとCの直並列回路のインピーダンスをZ、ドレイン電流をidとすれば、
  
  vout=id×Z    (2)

で計算できます。ここで式(1)でvgs=vinとおくと id は

  id=vin×gm   (3)

と書き直せます。式(3)を式(2)に代入して整理すると

  A(jω)=vout/vin=gm×ℤ(4)

を得ます。あとはZの計算式を求めて式(4)に代入すればA(jω)は求まります。
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