第2章基本放大電路(7)

1、2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1 1 1模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎河北科技大學信息學院河北科技大學信息學院基礎電子教研室基礎電子教研室第十一次課第十一次課2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 2 2 2計算靜態(tài)工作點：計算靜態(tài)工作點：eR)1(bBEQBBBQRUVIBQEQII)1 (eREQCCCEQIVU基本共集放大電路基本共集放大電路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 3 3 3動態(tài)參數動態(tài)參數1berR/RRbeoeR)1 (berRRbiebebeuRrRRA)1()1(2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 4 4 4共基放大電路共基放大電路計算靜態(tài)

2、點計算靜態(tài)點eBEQBBEQRUVI 1EQBQIIBEQCCQCCEQCQCEQURIVUUUBEQEQUUcCQCCCQRIVU2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 5 5 52）計算交流參數）計算交流參數ecuR)(rRAbe 1coRR 1beirReR2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 6 6 6eR)1 (berRAcu1ReberRicoRR eeR)1 (R)1 (berRAbueR)1 (berRRbi1/ReberRRbobebrRRAcuberRRbicoRR 2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 7 7 71. 共射電路共射電路既能放大電流又能放大電壓，輸

3、入電阻在三既能放大電流又能放大電壓，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作為低種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作為低頻電壓放大電路的單元電路。頻電壓放大電路的單元電路。2. 共集電路共集電路只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路，并具有電壓跟輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路，并具有電壓跟隨的特點。常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級，隨的特點。常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級，在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。3. 共基電路共基電路只能放大電壓不能放大電流

4、，輸入電阻小，只能放大電壓不能放大電流，輸入電阻小，電壓放大倍數、輸出電阻與共射電路相當，頻率特性電壓放大倍數、輸出電阻與共射電路相當，頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶放大電路。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 8 8 8Rb+ECC1C2ReRLuiuo例：例：已知射極輸出器的參數如下：已知射極輸出器的參數如下：Rb=570k ，Re=5.6k ，RL=5.6k ， =100，EC=12V1. 求求Au 、 Ri和和Ro 。2. 設：設：RS=1 k ， 求：求：Aus 、 Ri和和Ro 。3 . RL=1k 和和 時時，求求

5、Au 。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 9 9 9EBBECBRRUEI)1 (mA0111.I )(IBE k(mA)26(mV)(1)(9201126101300300.IrEbeRb+ECC1C2ReRLuiuo2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1010101. 求求Au 、 Ri和和Ro 。LbeLuR)(rRA11）（)1 (/LbebiRrRR2.8)1001 (2.9570/190k1/SbeeoRrRR990821019282101.10102.965/. 28微變等效電路微變等效電路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1111112. 設：設：RS=1

6、 k ， 求：求：Aus 、 Ri和和RouSiiusARRRA98509901190190.)1 (/LbebiRrRR 190k1/SbeeoRrRR101 15702.965/. 38微變等效電路微變等效電路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 121212 RL=1k 時時:3. RL=1k 和和 時，時，求求Au 。 RL= 時時:LbeLuR)(rRA11）（9670) 165(10192) 165(101././.Au9950651019265101.Au2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 131313比較：比較：空載時空載時, Au=0.995 RL=5.6k 時時,

7、 Au=0.990 RL=1k 時時, Au=0.967可見：可見：射極輸出器帶負載能力強。射極輸出器帶負載能力強。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 141414小結小結基本要求：基本要求：1. 掌握各種放大電路靜態(tài)工作點的計算。掌握各種放大電路靜態(tài)工作點的計算。2. 掌握各種放大電路利用等效法分析動態(tài)掌握各種放大電路利用等效法分析動態(tài)指標。指標。 3. 掌握共集電路的特點。掌握共集電路的特點。作業(yè)：作業(yè)： P141 習題習題 2.122 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1515151、復合管的組成：由多個晶體管構成一個復合的晶、復合管的組成：由多個晶體管構成一個復合的晶體管，體

8、管， 復合管的類型取決于復合管的類型取決于T12.6 2.6 晶體管基本放大電路的派生電路晶體管基本放大電路的派生電路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 16161611121)()1 (2121121BBBCCCiiiiii)(2121因為因為:所以可以有所以可以有:212、復合管的電流放大系數、復合管的電流放大系數ic1ic2ic2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1717173、復合管的組成原則：、復合管的組成原則：（1）在正確的外加電壓下每只管子的各極電）在正確的外加電壓下每只管子的各極電流均有合適的通路，且均工作在放大區(qū)；流均有合適的通路，且均工作在放大區(qū)；（2）將第一只

9、管的集電極或發(fā)射極電流作為）將第一只管的集電極或發(fā)射極電流作為第二只管子的基極電流，實現電流放大。第二只管子的基極電流，實現電流放大。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 181818場效應管與雙極型晶體管不同，它是多子場效應管與雙極型晶體管不同，它是多子導電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。導電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結型場效應管結型場效應管JFET絕緣柵型場效應管絕緣柵型場效應管MOS場效應管有兩種場效應管有兩種:場效應管場效應管:2.7 場效應管放大電路場效應管放大電路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 191919場效應管分類場效應管分類結型結型場效應管場效應管場效應管場效應管

10、2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 202020絕絕緣緣柵柵型型場場效效應應管管的的分分類類增強型增強型耗盡型耗盡型N溝道溝道N溝道溝道P溝道溝道P溝道溝道2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 2121212.7.1 場效應管場效應管:一、結構和電路符號一、結構和電路符號(絕緣柵場效應管絕緣柵場效應管)PNNgsdP型襯底型襯底兩個兩個N區(qū)區(qū)SiO2絕緣層絕緣層金屬鋁金屬鋁N溝道增強型溝道增強型gsdB2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 222222二、二、MOS管的工作原理管的工作原理以以N 溝道增強型為例溝道增強型為例PNNGSDUDSUGSUGS=0時時D-S 間相當于間

11、相當于兩個反接的兩個反接的PN結結ID=0對應截止區(qū)對應截止區(qū)2個耗盡層個耗盡層2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 232323PNNGSDUDSUGSUGS0時時UGS排斥空排斥空穴，形成耗穴，形成耗盡層。盡層。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 242424PNNGSDUDSUGSUGS0時時UGS足夠大時足夠大時（UGSVGS(th)），），出現以電子導電出現以電子導電為主的為主的N型導電型導電溝道。溝道。吸引電子吸引電子VGS(th)稱為開啟電壓稱為開啟電壓2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 252525PNNGSDUDSUGS當當UDS不太大時，不太大時，導電溝道在

12、兩導電溝道在兩個個N區(qū)間是均區(qū)間是均勻的。勻的。當當UDS較大較大時，靠近時，靠近D區(qū)的導電溝區(qū)的導電溝道變窄。道變窄。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 262626PNNGSDUDSUGS夾斷后，即使夾斷后，即使UDS 繼續(xù)增加，繼續(xù)增加，ID仍呈恒流特仍呈恒流特性性。IDUDS增加，增加，UGD= VGS(th)時，時，靠近靠近D端的溝道被夾斷，端的溝道被夾斷，稱為預夾斷。稱為預夾斷。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 272727三、增強型三、增強型N溝道溝道MOS管的特性曲線管的特性曲線 0iDuGSUGS(th)轉移特性曲線轉移特性曲線一定一定uDS下的下的iD-uGS

13、曲線曲線2)() 1(thGSGSDODUuIi2UGS(th)IDO2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 282828此區(qū)域內此區(qū)域內: iD僅與僅與uGS有關有關。故稱為故稱為恒流區(qū)恒流區(qū)（飽和區(qū)）。（飽和區(qū)）。N 溝道增強型場管特性曲線溝道增強型場管特性曲線2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 292929該區(qū)域中：曲線該區(qū)域中：曲線近似為不同斜率近似為不同斜率的直線，的直線，稱為稱為可可變電阻區(qū)變電阻區(qū)。直線斜率的直線斜率的倒數為倒數為d-s間間的等效電阻的等效電阻。該電阻值隨該電阻值隨uGS改變而改改變而改變。變。N 溝道增強型場管特性曲線溝道增強型場管特性曲線2 -7 -

14、2 -7 - 2 -7 - 303030此區(qū)域中此區(qū)域中 : iD=0, 稱為稱為夾夾斷區(qū)。斷區(qū)。N 溝道增強型場管特性曲線溝道增強型場管特性曲線2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 313131DSBGN 溝道增強溝道增強型場效應管型場效應管NPN 型型三極管三極管ecbG- bD- cS- e與與 NPN 三極管相似，三極管相似， NMOS管為電壓控制器件，管為電壓控制器件，當當 vGSVGS(th) N,MOS 管導通（正電壓控制）。管導通（正電壓控制）。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 323232NPPGSDGSDP 溝道增強型溝道增強型2 -7 - 2 -7 - 2 -

15、7 - 333333與與 PNP 三極管相似，三極管相似， PMOS 管為電壓控制器件，管為電壓控制器件，當當 Vgs0 UGS(th) P UGS(th) N ，MOS 管導通。管導通。 PMOS 管為電管為電壓控制器件，當壓控制器件，當 uGS UGS(th)(開啟電壓開啟電壓); 2.UDSQUGSQ- UGS(th) 預夾斷電壓預夾斷電壓GDS2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 444444三、動態(tài)分析三、動態(tài)分析1、畫出交流等效電路、畫出交流等效電路DSG2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 454545dmgsdgsmgsddiOuRgURUgURIUUAiRdORR 共

16、源放大電路與共射放大電路類似，共源放大電路與共射放大電路類似，具有一定的電壓放大能力，且輸出電壓具有一定的電壓放大能力，且輸出電壓和輸入電壓反相，只是共源放大電路的和輸入電壓反相，只是共源放大電路的輸入電阻比共射放大電路大得多。輸入電阻比共射放大電路大得多。2、計算動態(tài)參數：、計算動態(tài)參數：2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 464646四、分壓式偏置電路四、分壓式偏置電路1）電路）電路Rg1 、Rg2分壓分壓來設置合適的偏壓來設置合適的偏壓uGS 又稱為又稱為分壓分壓式偏置電路式偏置電路2）靜態(tài)分析：）靜態(tài)分析：DDgggGQAURRRUU211ui=0時，時， IG =0 Ig3=0

17、, Rg1 、Rg2相當于串聯。相當于串聯。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 474747DDgggGQAVRRRUU 211)(DSDQDDDSQRRIUUSDQSQRIU2)()1( thGSGSQDODQUUIISDQDDgggSQGQGSQRIVRRRUUU211確定確定Q。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 484848注意：注意： Rg3可取幾可取幾M,以增加輸入電阻。以增加輸入電阻。 分壓式偏置電路適用分壓式偏置電路適用于各種場效應管，可以利于各種場效應管，可以利用用Rg1、Rg2的分壓調整合的分壓調整合適的適的UGS,保證各種類型的保證各種類型的場效應管的正常場效

18、應管的正常工作。工作。SDQDDgggSQGQGSQRIVRRRUUU 2112 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 494949uoUDDRSuiCSC2C1R1RDRGR2RLGDS3）動態(tài)分析）動態(tài)分析sgR2R1RGRLdRLRD微變等效電路微變等效電路gsmUggsU2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 505050sgR2R1RGRLdRLRDgsUgsmUgiUoUgsiUU)/(LDgsmoRRUgULmuRgA21/RRRRGiRo=RD2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 5151512.7.4 基本共漏放大電路基本共漏放大電路1、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析SDQGSQG

19、GRIUV 21 thGSGSQDODQUUII(UGSQ ;IDQ ; UDSQ)SDQDDDSQRIUU 2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 525252IdSmSmSgsmgsSgsmSdgsSdiOuRgRgRUgURUgRIURIUUA1iR2、動態(tài)分析、動態(tài)分析2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 535353mSOmSOOOOOgRUgRUUIUR1/OSOdSOOUgRUIRUIm2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 545454場效應管放大電路的特點場效應管放大電路的特點1 1、場效應管與晶體管相比，最突出的優(yōu)點是可以組、場效應管與晶體管相比，最突出的優(yōu)點是可以