分壓偏置放大電路

5.3共射極放大電路知識分布網(wǎng)絡(luò)共射極放大電路共射極放大電路的組成電路的靜態(tài)分析電路的動態(tài)分析電阻分類及標(biāo)識電阻分類及標(biāo)識電阻分類及標(biāo)識電阻分類及標(biāo)識電阻分類及標(biāo)識5.3.1電路組成共射極單管放大電路如圖5-18所示。為使電路簡化，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)共用一個電源，電阻RB將電源引至發(fā)射結(jié)。為發(fā)射結(jié)提供正偏電壓。由于三極管的發(fā)射極為輸入和輸出端共用，所以稱為共射極放大電路。電路中各元件的作用見表5-6。圖5-18共射極根本放大電路5.3.1電路組成表5-6

5.3.2電路分析

1、放大器中電壓、電流符號的規(guī)定由于放大電路既有直流電源作用又有交流信號源作用，所以在放大電路中既有直流分量，又有交流分量。為了清楚地表示不同的物理量，表5-7將電路中出現(xiàn)的有關(guān)電量的符號列了出來。表5-7電壓、電流符號的規(guī)定5.3.2電路分析

2、靜態(tài)工作點(diǎn)的作用與估算1〕靜態(tài)工作點(diǎn)的作用所謂靜態(tài)指的是放大器在沒有交流信號輸入時的工作狀態(tài)。這時三極管的基極電流IB、集電極電流IC、基極與發(fā)射極間的電壓UBE和集電極與發(fā)射極間的電壓UCE的值叫靜態(tài)值。又稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。2〕靜態(tài)工作點(diǎn)的估算在放大電路中僅有直流分量作用的等效電路稱為直流通路。如圖5-20。在直流通路中可近似估算靜態(tài)工作點(diǎn)。5.3.2電路分析

3放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻放大電路的作用是放大交流小信號。電壓放大倍數(shù)是表示其放大能力的參數(shù)，輸入電阻和輸出電阻是表示放大電路性能的參數(shù)。1〕放大電路的電壓放大倍數(shù)Au的近似估算輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)都反映的是交流分量的關(guān)系，所以需要通過交流通路來進(jìn)行分析。所謂交流通路是指在有交流信號輸入〔動態(tài)〕時，放大電路的交流信號流通的路徑。因電容器通交流信號而直流電源的內(nèi)阻又很小，因此在畫交流通路時，把電容器和直流電源都視為短路，如圖5-21(a)所示。圖5-21放大電路等效電路a)共射極放大電路交流通路b)放大電路微變等效電路（a）（b）

當(dāng)三極管工作在小信號狀態(tài)時，三極管可用微變等效模型替代，這時的交流通路稱為微變等效電路，如圖5-21〔b〕所示，其輸入端可等效成一個電阻，由輸入特性曲線可看出，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的微小變化范圍內(nèi)，輸入特性曲線可近似看作直線，其電壓變化量與電流變化量之比近似為常數(shù)，所以可等效為一個電阻rbe。rbe為三極管發(fā)射結(jié)動態(tài)等效電阻，其值可用經(jīng)驗(yàn)公式計算〔5-4〕放大器的電壓放大倍數(shù)等于輸出電壓與輸入電壓的比值。

2〕放大電路輸出電阻的近似估算對負(fù)載來說，放大器相當(dāng)于一個具有內(nèi)阻的信號源，這個內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻RO，從圖5-21可看出，R0≈RC〔5-9〕放大器的輸出電阻越小放大器內(nèi)部消耗越小；當(dāng)負(fù)載變化時負(fù)載電壓變化越小，稱為放大器帶負(fù)載能力越強(qiáng)，所以輸出電阻越小越好。5.3.2電路分析5.4分壓式偏置放大電路知識分布網(wǎng)絡(luò)分壓式偏置放大電路

用近似估算法分析電路

分壓式偏置放大電路的組成穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理圖5-22分壓式偏置放大電路（a）電路（b）直流通路（c）交流通路b)c)電路如圖5-22a所示。其特點(diǎn)是：第一、電阻RB1、RB2組成分壓電路，電源電壓UCC經(jīng)分壓后，加至晶體管的基極，所以這種放大電路稱為分壓式偏置放大電路。只要電源電壓UCC和RB1、RB2保持不變，基極電位UBQ就是固定值，不隨溫度變化。第二、晶體管的發(fā)射極經(jīng)過電阻RE接地，且與其并聯(lián)一個旁路電容CE。利用電容“隔直通交〞的特性，RE在靜態(tài)時起作用，而在動態(tài)時被CE短路，對交流信號來說，晶體管發(fā)射極相當(dāng)于接地。1、分壓式偏置放大電路的組成2、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理

圖5-22b是分壓式偏置放大電路的直流通路，由于UBQ與溫度參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響；另有UBEQ=UBQ-UEQ，發(fā)射極電位UEQ=IEQRE。其穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程如下：上述過程說明，分壓式偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)鍵是利用IE的微小變化，在電阻RE上產(chǎn)生電壓降，并反送回輸入回路，使UBE下降，使IB、IC向相反方向變化。這個過程實(shí)質(zhì)上是利用了負(fù)反響作用，到達(dá)穩(wěn)定工作點(diǎn)的目的。有關(guān)負(fù)反響的概念將在下一節(jié)介紹。這種負(fù)反響在直流靜態(tài)條件下，起穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用，但在交流動態(tài)條件下，削弱了電壓放大倍數(shù)。為此，與電阻RE并聯(lián)了一個容量較大的電容器CE，使RE在交流通路中被短路，不起作用，防止了電壓放大倍數(shù)的損失。溫度ICQIEQUEQUBEQIBQICQ5.5多級放大電路知識分布網(wǎng)絡(luò)多級放大電路多級放大電路的耦合方式多級放大電路的放大倍數(shù)估算多級放大電路的輸入輸出電阻多級放大電路的耦合方式

多級放大器級與級之間的連接方式稱為耦合方式。常見的耦合方式有：阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合和光電耦合四種。1阻容耦合阻容耦合放大電路如圖5-23所示，這種方式的特點(diǎn)是通過電容將前后級的直流隔開，防止靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響；但對于頻率較低的信號電容阻抗較大，所以阻容耦合多級放大器不能用于放大緩慢變化信號，更不能放大直流信號；另外由于在集成電路中無法制作大容量電容器而使得這種電路無法集成化。2變壓器耦合變壓器耦合也有防止靜態(tài)工作點(diǎn)的相互影響的作用，而且利用變壓器的阻抗變換作用可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。但變壓器體積大，不方便集成；同樣它也不能放大直流信號。多級放大電路的耦合方式

多級放大電路的耦合方式

3直接耦合直接耦合可放大直流信號，方便集成，目前在集成電路中應(yīng)用非常廣泛。但直接耦合的各級靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，不便于調(diào)試，且存在零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，所謂零點(diǎn)漂移是當(dāng)輸入信號為零時，在輸出端出現(xiàn)的不規(guī)那么信號。這種現(xiàn)象會使輸出信號產(chǎn)生失真。由于零點(diǎn)漂移信號通常是變化緩慢的信號，所以阻容耦合和變壓器耦合電路具有抑制零點(diǎn)漂移的作用。4光電耦合光電耦合以光電耦合器為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳輸，光電耦合既可傳輸交流信號又可傳輸直流信號，而且抗干擾能力強(qiáng)，易于集成化，廣泛應(yīng)用在集成電路中。圖5-25直接耦合放大電路多級放大電路的放大倍數(shù)、輸入、輸出電阻

對于多級放大器，前一級的輸出信號是后一級的輸入信號。多級放大器的放大倍數(shù)應(yīng)為：

總放大倍數(shù)等于各級放大倍數(shù)的乘積。但在計算各級放大倍數(shù)時要考慮前后級的相互影響。后級放大器的輸入電阻是前一級放大器負(fù)載的一局部。多級放大器的輸入電阻Ri等于第一級放大器的輸入電阻。多級放大器的輸出電阻R0等于最后一級放大器的輸出電阻。5.6放大電路中的負(fù)反響知識分布網(wǎng)絡(luò)放大電路中的負(fù)反響反響的根本概念反響的類型和判斷負(fù)反響對放大電路的影響射極輸出器射極輸出器的特點(diǎn)射極輸出器的應(yīng)用反響的類型和判斷1、反響的根本概念所謂反饋，就是將放大器的輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部通過一定的電路環(huán)節(jié)，送回到放大器的輸入端，并與輸入信號（電壓或電流）相合成的過程。反饋放大電路由基本放大電路和反饋電路組成。如圖5-26所示為反饋放大電路的方框圖。圖中，表示一般信號量，表示輸出信號，表示輸入信號，表示反饋信號，表示凈輸入信號。

a）b）圖5-26反饋放大電路的一般框圖

a）反饋放大電路的組成b）反饋放大器的框圖2、反響的類型及判斷〔1〕直流反響和交流反響對直流量起反響作用的為直流反響，對交流量起反響作用的為交流反響。直、交流反響的判斷一般看反響環(huán)節(jié)中有、無電容，根據(jù)電容的“隔直通交〞作用來進(jìn)行判斷?！?〕正反響和負(fù)反響如果反響信號與輸入信號極性相同，反響信號與外加輸入信號疊加求和后，使凈輸入信號增強(qiáng)，叫做正反響。正反響使輸出信號和輸入信號相互促進(jìn)不斷增強(qiáng)，一般用于振蕩電路中；假設(shè)反響信號與輸入信號極性相反，使凈輸入信號減小，叫做負(fù)反響。負(fù)反響使放大器電壓放大倍數(shù)降低但有改善放大電路性能的作用。正反響和負(fù)反響的判別一般采用瞬時極性法，具體步驟如下：①先假設(shè)輸入信號在某一瞬間對地為“+〞；②從輸入端到輸出端依次標(biāo)出放大器各點(diǎn)的瞬時極性；三極管各電極的相位關(guān)系是：發(fā)射極信號與基極輸入信號瞬時極性相同，集電極瞬時極性與基極瞬時極性相反。③將反響信號的極性與輸入信號進(jìn)行比較，假設(shè)反響信號引在輸入端的基極，反響信號的極性與輸入信號極性相同為正反響，反之，為負(fù)反響；假設(shè)反響信號引在輸入端的發(fā)射極，反響信號的極性與輸入信號極性相同為負(fù)反響，反之，為正反響。反響的類型和判斷2、反響的類型及判斷〔3〕電壓反響和電流反響按照反響電路在輸出端對輸出信號采樣的不同，可確定是電壓反響還是電流反響。反響信號與輸出電壓成正比的稱為電壓反響；反響信號與輸出電流成正比的稱為電流反響。一般反響電路接在電壓輸出端為電壓反響，不接在電壓輸出端為電流反響。〔4〕串聯(lián)反響和并聯(lián)反響根據(jù)反響信號在放大器輸入端與輸入信號連接方式的不同，可確定是串聯(lián)反響還是并聯(lián)反響。對常用的共發(fā)射極放大器，通?？梢詮姆错懶盘栐谳斎攵耸欠裰苯咏拥饺龢O管基極來區(qū)分串、并聯(lián)反響。反響信號直接接到三極管基極的是并聯(lián)反響，反響信號直接接到三極管發(fā)射極的是串聯(lián)反響。反響的類型和判斷例圖5-27例5-6圖例5-6如圖5-27所示電路，試判斷電路的反響類型。解：這是一個兩級放大電路，通過RF、RE1把第二級和第一級放大電路聯(lián)系起來，這兩級放大電路之間存在反響。①判斷電壓反響或電流反響——看輸出。反響電路從電壓輸出端引回，所以是電壓反響。②判斷串聯(lián)反響或并聯(lián)反響——看輸入。反響電路接在輸入回路的發(fā)射極，所以是串聯(lián)反響。③判斷交流反響和直流反響——看電容。在反響電路中無電容，所以交、直流均存在反響。④判斷正反響或負(fù)反響——看極性。假設(shè)假設(shè)第一級基極輸入瞬間極性為“+〞，那么經(jīng)過第一級放大，集電極輸出信號為“-〞，再經(jīng)過第二級放大，集電極輸出信號為“+〞，經(jīng)RF、RE1送回第一級放大器發(fā)射極，反響電壓μf為“+〞，使凈輸入信號〔μbe=μi-μf〕減小，說明電路引入了負(fù)反響。綜上所述，放大電路通過RF、RE1為電路引入了電壓串聯(lián)交、直流負(fù)反響。負(fù)反響使電壓放大倍數(shù)降低，但卻可以改善放大器的性能。引入負(fù)反響后，它對放大器的工作性能主要產(chǎn)生以下幾個方面的影響。1〕降低放大倍數(shù)由于負(fù)反響使凈輸入信號減小，輸出信號減小，相對于原輸入信號的放大倍數(shù)〔又稱閉環(huán)放大倍數(shù)〕降低。2〕提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性實(shí)際電路中由于環(huán)境溫度的變化、電源電壓和負(fù)載的波動使電壓放大倍數(shù)不穩(wěn)定，而負(fù)反響有穩(wěn)定輸出電壓的作用，可以使放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。3〕減小非線性失真三極管的非線性特性使輸出信號的波形產(chǎn)生失真，負(fù)反響的補(bǔ)償作用可以有效改善波形失真。4〕影響輸入電阻和輸出電阻串聯(lián)負(fù)反響在輸入端使凈輸入電壓減小，輸入電流減小，相對于原輸入電壓，輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反響在輸入端起分流作用，在原輸入電壓不變的情況下，由于輸入電流增大，使輸入電阻減小。負(fù)反響對放大電路性能的影響射極輸出器射極輸出器是典型的負(fù)反響放大器。其電路結(jié)構(gòu)如圖5-28所示。圖5-28射極輸出器a）電路形式b)直流通路c）交流通路可以判斷出該電路是電壓串聯(lián)負(fù)反響放大電路。由于輸出信號是從發(fā)射極輸出的，故稱為射極輸出器。從交流通路可以看出，輸入回路和輸出回路的公共端為集電極c，因此，射極輸出器也稱為共集電極放大電路。1〕射極輸出器的特點(diǎn)1)電壓放大倍數(shù)近似等于1如圖5-28c所示，ui=ube+uf=ube+u0，忽略ube時，ui≈u0，故射極輸出器的電壓放大倍數(shù)近似為1〔略小于1〕，ui≈u0說明它沒有電壓放大作用，但是射極電流是基極電流的〔1+β〕倍，故它有電流放大作用。2〕輸出電壓和輸入電壓同相從圖5-28中可以看出，輸出電壓u0的瞬時極性和輸入電壓ui的瞬時極性相同，為此，射極輸出器也叫射極跟隨器。3〕輸入電阻大、輸出電阻小由前面的討論可知，電壓串聯(lián)負(fù)反響使放大器的輸入電阻增大，輸出電阻減小，所以射極輸出器的輸入電阻比共發(fā)射極放大器的輸入電阻高幾十倍到幾百倍，2〕射極輸出器的應(yīng)用射極輸出器具有輸入電阻很大、輸出電阻很小及電壓跟隨作用，有一定的電流和功率放大作用，因而它的應(yīng)用十分廣泛。1〕用作多級放大電路的輸入級，因輸入電阻很大對信號源的影響很小。2〕用作多級放大電路的輸出級，因輸出電阻很小，可以提高帶負(fù)載能力。3〕用作多級放大電路的中間級，因其具有電壓跟隨作用，且輸入電阻很大，對前級的影響小；輸出電阻小，對后級的影響也小，所以，用作中間級起緩沖、隔離作用。射極輸出器5.6放大電路中的負(fù)反響例5-6：在如圖5-28〔a〕所示的電路中，假設(shè)RB=120KΩ，RE=2KΩ，負(fù)載電阻RL=2KΩ，Ucc=12V，β=60，試用近似估算法求：1〕靜態(tài)工作點(diǎn)；2〕輸入電阻、輸出電阻。解:1〕根據(jù)圖5-28(b〕所示，靜態(tài)時的基極電流為：2〕求輸入電阻和輸出電阻：

例5.7差分放大器知識分布網(wǎng)絡(luò)差分放大器典型差分電路抑制零點(diǎn)漂移原理共模抑制比共模信號差模輸入和共模輸入差模信號典型差分放大器電路及其抑制零點(diǎn)漂移原理

圖中左右兩邊電路結(jié)構(gòu)對稱，且兩邊三極管特性、參數(shù)相同，兩邊電阻阻值相等。該電路采用兩個措施抑制零點(diǎn)漂移。1、依靠電路對稱性零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的主要原因是放大器靜態(tài)工作點(diǎn)隨溫度變化，在輸出端輸出不規(guī)那么的動態(tài)信號。差分放大器由于電路結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)對稱，兩邊產(chǎn)生零點(diǎn)漂移大小和方向相同。從兩三極管集電極輸出信號時，兩零點(diǎn)漂移信號相互抵消，沒有零點(diǎn)漂移輸出。2、發(fā)射極公共電阻RE的負(fù)反響作用由于兩邊電路不可能完全對稱，兩邊零點(diǎn)漂移輸出不可能完全相等。電阻RE的負(fù)反響作用可以減小兩邊的零點(diǎn)漂移。起到抑制零點(diǎn)漂移的作用。差模輸入和共模輸入

1共模輸入信號兩個三級管輸入的動態(tài)信號，大小和極性完全相同稱為共模輸入信號。兩個三極管集電極對地輸出信號大小、極性也相同，從兩個三極管集電極向外輸出信號時，即雙端輸出，輸出為0。兩管的零點(diǎn)漂移信號就是共模輸入信號，差分放大器雙端輸出時對共模信號有抑制作用。共模放大倍數(shù)AC為0.2差模輸入信號兩個三級管輸入動態(tài)信號大小相同、極性相反稱為差模輸入信號。圖5-29電路輸入動態(tài)信號即為差模輸入信號。對于差模輸入信號兩管集電極對地輸出信號大小相等，極性相反，輸出uo=2uo1,輸入ui=2ui1,那么差模電壓放大倍數(shù)Ad=2uo1/2ui1=uo1/ui1=Ad1=Ad2.即差分放大器對差模信號的放大作用與單管放大倍數(shù)相同。3共模抑制比差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)之比稱為共模抑制比KCMR,共模抑制比越大差分放大器抑制零點(diǎn)漂移作用越強(qiáng)。5.8功率放大電路知識分布網(wǎng)絡(luò)功率放大電路OTL電路電路工作原理集成功率放大器甲乙類互補(bǔ)對稱OTL電路單電源互補(bǔ)對稱功率放大器(OTL)

圖5-30三極管組成的射極輸出器a)NPN型組成的射極輸出器b)PNP型組成的射極輸出器（b)（a)單電源互補(bǔ)對稱功率放大器(OTL)

1、電路工作原理圖5-30〔a〕是一個NPN型三極管組成的射極輸出器，由于三極管發(fā)射結(jié)靜態(tài)電壓為0，其靜態(tài)基極電流、集電極靜態(tài)電流均為0。當(dāng)輸入交流信號處于正半波時，發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，負(fù)載得到與輸入信號近似相同的正半波信號。而當(dāng)輸入交流信號處于負(fù)半波時，三極管截止，負(fù)載電壓為0。對應(yīng)輸入信號的一個完整波形，負(fù)載只得到正半波。圖5-30〔b〕是一個PNP型三極管組成的射極輸出器,對應(yīng)輸入信號一個完整波形，負(fù)載只得到負(fù)半波。單電源互補(bǔ)對稱功率放大器(OTL)

圖5-31乙類互補(bǔ)對稱OTL電路為使負(fù)載得到完整波形將圖〔a〕和圖〔b〕組合成圖5-31輸出端接了耦合電容C，其作用是當(dāng)V1截止、V2導(dǎo)通時給V2充當(dāng)電源。這個電容器C的容量較大。在靜態(tài)時，三極管V1、V2中有很小穿透電流通過，由于兩管特性一致，電路結(jié)構(gòu)對稱，所以UK=UCC/2，電容C端電壓為UCC/2。當(dāng)輸入信號ui為正半周時，V1處于正偏而導(dǎo)通，V2處于反偏而截止。輸出電流iC1如圖中實(shí)線所示。此時電源通過V1導(dǎo)通，對C充電。當(dāng)輸入信號ui為負(fù)半周時，V2處于正偏而導(dǎo)通，V1處于反偏而截止，輸出電流iC2如圖中虛線所示，這時電容器C通過導(dǎo)通的V2放電。因?yàn)殡娙萘孔銐虼蟆泊笥?00uF〕，在正半周充電或負(fù)半周放電時，電容兩端的電壓可根本保持不變，始終維持在1/2UCC，充當(dāng)V2的供電電源。在輸入信號的一個周期內(nèi)，兩個三極管輪流工作，負(fù)載得到完整波形。單電源互補(bǔ)對稱功率放大器(OTL)

2、甲乙類互補(bǔ)對稱OTL電路上述電路中設(shè)置靜態(tài)值為0，由于三極管發(fā)射結(jié)存在死區(qū)狀態(tài)，當(dāng)輸入交流信號很小時，三極管仍處于截止?fàn)顟B(tài)，使輸出信號在正負(fù)半波交界處產(chǎn)生失真，稱為交越失真。如圖5-32所示。解決這種失真的方法是給三極管設(shè)置很小靜態(tài)值。如圖5-33所示，二極管VD1、VD2給兩三極管提供微導(dǎo)通偏壓。圖5-32交越失真圖5-33單電源甲乙類互補(bǔ)功放電路集成功率放大器

隨著集成技術(shù)的不斷開展，集成功率放大器產(chǎn)品越來越多。集成功率放大器具有內(nèi)部元件參數(shù)一致性好，失真小，安裝方便，適應(yīng)大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。在電視機(jī)的伴音、錄音機(jī)的功放等電路中一般采用集成功率放大器。下面簡單介紹目前應(yīng)用較多的小功率音頻集成功放LM386。集成功放LM386為8腳雙列直插塑料封裝結(jié)構(gòu)，圖5-34為其外形圖，其引腳如圖5-35所示。圖5-34LM386外形圖圖5-35LM386引腳圖集成功率放大器

集成功放LM386是一種通用型寬帶集成功率放大器，屬于OTL功放，使用的電源電壓為4至10V，常溫下功耗在660mW左右。圖5-36是LM386的應(yīng)用接線圖，其中：①R1和C1接在引腳1和8之間可將電壓增益調(diào)為任意值②R2和C3串聯(lián)構(gòu)成校正網(wǎng)絡(luò)用來補(bǔ)償揚(yáng)聲器音量電感產(chǎn)生的附加相移，防止電路自激③C2為旁路電容④C4為去耦電容，濾掉電源的高次諧波分量。⑤C5為輸出耦合電容。圖5-36LM386的應(yīng)用接線圖5.9絕緣柵型場效應(yīng)晶體管及其放大電路知識分布網(wǎng)絡(luò)絕緣柵型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和工作原理放大電路5.9絕緣柵型場效應(yīng)晶體管及其放大電路1、絕緣柵場效應(yīng)管的分類和符號絕緣柵場效應(yīng)管的柵極與源極和漏極之間是完全絕緣的，因此稱為絕緣柵場效應(yīng)管，目前應(yīng)用最廣泛的是由金屬〔電極〕、氧化物〔絕緣層〕和半導(dǎo)體組成的金屬〔M〕-氧化物(O)-半導(dǎo)體(S)場效應(yīng)管，簡稱MOS管，它有N溝道和P溝道兩類，每一類又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。其中，N溝道的場效應(yīng)晶體管稱NMOS管，P溝道的場效應(yīng)晶體管稱PMOS管。四種場效應(yīng)管的符號如圖5-37所示。圖5-37絕緣柵場效應(yīng)管的種類和符號5.9絕緣柵型場效應(yīng)晶體管及其放大電路

2、結(jié)構(gòu)和工作原理下面以N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管為例，簡單介紹它的結(jié)構(gòu)和工作原理?！?)結(jié)構(gòu)：如圖5-38所示，它是在一塊P型硅片上擴(kuò)散兩個N型區(qū)，并分別從兩個N型區(qū)引出兩個電極：漏極和源極。在源區(qū)和漏區(qū)之間的襯底外表覆蓋一層很薄的絕緣層，再在絕緣層上覆蓋一層金屬薄層，形成柵極。因此柵極和其他電極之間是絕緣的，故輸入電阻很高。另外，從襯底基片上引出一個電極，稱為襯底電極〔B〕〔在分立元件中，常將B與源極S相連，而在集成電路中，B與S一般不相連〕。

圖5-38N溝道MOS管的結(jié)構(gòu)和符號a)N溝道MOS管的結(jié)構(gòu)b)N溝道耗盡型MOS管的符號c)N溝道增強(qiáng)型MOS管的符號5.9絕緣柵型場效應(yīng)晶體管及其放大電路

2、結(jié)構(gòu)和工作原理〔2〕工作原理：MOSFET的根本工作原理是柵—源極之間電壓對漏極電流的控制作用。如圖5-38所示，對于NMOS場效應(yīng)晶體管，當(dāng)UGS=0時，在源極-P襯底-漏極之間存在兩個反向連接的PN結(jié)，不管在漏極和源極之間參加何種極性的電壓UDS，都會使其中一個PN結(jié)反偏，所以漏極電流ID=0；當(dāng)在柵-源極之間加上正向直流電壓UGS〔UGS＞0〕，由于源極與襯底是短路連接的，從而使柵極經(jīng)絕緣層至襯底之間形成電場，電場方向垂直指向襯底。由于絕緣層厚度極薄，僅是0.1μm左右，UGS只需到達(dá)幾伏即可建立極強(qiáng)的電場，吸引襯底、源極和漏極中的大量電子至絕緣層外表，由于氧化膜的阻擋，使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導(dǎo)體中,從而將源極和漏極連接起來，形成一個N型導(dǎo)電溝道。此時，假設(shè)在漏-源極之間參加正向電壓UDS，就會產(chǎn)生漏極電流ID。定義在UDS作用下，開始出現(xiàn)漏極電流ID的柵—源極電壓UGS稱為開啟電壓，用UT表示。當(dāng)UGS＞UT之后，數(shù)值越大，導(dǎo)電溝道越厚，在相同的UDS作用下，漏極電流ID就越大，實(shí)現(xiàn)了柵-源極電壓UGS對漏極電流ID的控制作用。表達(dá)了絕緣柵場效應(yīng)晶體管的特點(diǎn)：電壓控制型器件。這種MOSFET在UGS=0時，不存在導(dǎo)電溝道，只有UGS到達(dá)某一確定值之后，才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道，稱為增強(qiáng)型MOSFET。5.9絕緣柵型場效應(yīng)晶體管及其放大電路

3、絕緣柵場效應(yīng)管放大電路圖5-39場效應(yīng)管放大電路圖5-39為共源極場效應(yīng)管的根本放大電路。圖中各元件的作用與晶體管分壓式偏置放大電路相類似。靜態(tài)時，電源UDD經(jīng)RG1和RG2分壓后，為柵極提供電壓，這和晶體管放大電路在靜態(tài)時需要有一個適宜的偏流相類似。在此柵壓的作用下，場效應(yīng)管有一定的ID和UDS使放大電路有一個適宜的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)放大電路有輸入信號時，場效應(yīng)管的柵極電壓隨輸入信號而變化，其溝道隨之變化。漏源電流ID即隨之相應(yīng)的變化。通過源極電阻將電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?，?jīng)過耦合電容輸出給負(fù)載。RG用來提高圖5-39電路的輸入電阻。使放大電路的輸入電阻為

rig為場效應(yīng)管的輸入電阻，RG一般為兆歐數(shù)量級。1.二極管、三極管檢測方法

2認(rèn)識電路

3電路的安裝

4電路的調(diào)試任務(wù)操作指導(dǎo)1.二極管、三極管檢測方法

圖5-40二極管的測試1〕、晶體二極管的簡易測試由于二極管具有單向?qū)щ娞匦浴舱螂娮栊?，反向電阻大〕，可用萬用表的電阻擋大致判斷出二極管的極性和好壞。見圖5-40所示?！?〕二極管好壞的判斷將模擬萬用表置于電阻R×1K或R×100擋，分別測量二極管的正反向電阻，質(zhì)量完好的二極管兩次測得的阻值應(yīng)相差很大，且所測阻值小的為正向電阻，應(yīng)為幾十到幾百歐，所測阻值大的為反向電阻，應(yīng)在200KΩ以上。〔2〕二極管極性的判斷用模擬萬用表測出二極管的阻值較小時，與黑表棒相接的為二極管的正極，與紅表棒相接的為二極管的負(fù)極。如圖a所示

2〕、晶體管三極管的簡易測試〔１〕三極管管腳極性的判別三極管的管腳除了可根據(jù)不同封裝的形式的三極管的管腳排列特點(diǎn)來識別以外，還可用萬用表的電阻擋來測量，測小功率管用R×1K擋或R×100擋，測大功率管用R×10擋，測試方法如下：①基極和管型的判斷假設(shè)三個管腳中的任意一個管腳為基極，然后判斷基極。把一表筆接在假設(shè)的基極上，另一表筆分別接另外兩根管腳，假設(shè)測得的阻值都很大或都很小，調(diào)換表筆重新測試。假設(shè)原來測得的阻值都很大，調(diào)換表筆后測得的阻值都很小;或原來測得的阻值都很小，調(diào)換表筆后測得的阻值都很大，說明假設(shè)的基極是正確的。假設(shè)測得阻值一大一小，說明假設(shè)錯誤，需重新假設(shè)進(jìn)行測試②判斷管型以測試阻值都很小一次為準(zhǔn)，假設(shè)黑表筆接的是基極，那么該管是NPN型管，否那么，該管為PNP型管1.二極管、三極管檢測方法③集電極和發(fā)射極的判斷假設(shè)待測的兩根管腳其中之一為集電極，用手把基極與假設(shè)的集電極一起捏住〔注意兩管腳不能接觸，即把人體電阻并聯(lián)在基極和集電極間〕。假設(shè)為NPN型管，把黑表筆接假設(shè)的集電極，紅表筆接假設(shè)的發(fā)射極，假設(shè)指針擺動較大，