第2章基本放大电路(7)

1、2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1 1 1模拟电子技术基础模拟电子技术基础河北科技大学信息学院河北科技大学信息学院基础电子教研室基础电子教研室第十一次课第十一次课2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 2 2 2计算静态工作点：计算静态工作点：eR)1(bBEQBBBQRUVIBQEQII)1 (eREQCCCEQIVU基本共集放大电路基本共集放大电路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 3 3 3动态参数动态参数1berR/RRbeoeR)1 (berRRbiebebeuRrRRA)1()1(2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 4 4 4共基放大电路共基放大电路计算静态

2、点计算静态点eBEQBBEQRUVI 1EQBQIIBEQCCQCCEQCQCEQURIVUUUBEQEQUUcCQCCCQRIVU2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 5 5 52）计算交流参数）计算交流参数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. 共射电路共射电路既能放大电流又能放大电压，输

3、入电阻在三既能放大电流又能放大电压，输入电阻在三种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄。常作为低种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄。常作为低频电压放大电路的单元电路。频电压放大电路的单元电路。2. 共集电路共集电路只能放大电流不能放大电压，是三种接法中只能放大电流不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点。常用于电压放大电路的输入级和输出级，随的特点。常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。3. 共基电路共基电路只能放大电压不能放大电流

4、，输入电阻小，只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，频率特性电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 8 8 8Rb+ECC1C2ReRLuiuo例：例：已知射极输出器的参数如下：已知射极输出器的参数如下：Rb=570k ，Re=5.6k ，RL=5.6k ， =100，EC=12V1. 求求Au 、 Ri和和Ro 。2. 设：设：RS=1 k ， 求：求：Aus 、 Ri和和Ro 。3 . RL=1k 和和 时时，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微变等效电路微变等效电路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1111112. 设：设：RS=1

6、 k ， 求：求：Aus 、 Ri和和RouSiiusARRRA98509901190190.)1 (/LbebiRrRR 190k1/SbeeoRrRR101 15702.965/. 38微变等效电路微变等效电路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 121212 RL=1k 时时:3. RL=1k 和和 时，时，求求Au 。 RL= 时时:LbeLuR)(rRA11）（9670) 165(10192) 165(101././.Au9950651019265101.Au2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 131313比较：比较：空载时空载时, Au=0.995 RL=5.6k 时时,

7、 Au=0.990 RL=1k 时时, Au=0.967可见：可见：射极输出器带负载能力强。射极输出器带负载能力强。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 141414小结小结基本要求：基本要求：1. 掌握各种放大电路静态工作点的计算。掌握各种放大电路静态工作点的计算。2. 掌握各种放大电路利用等效法分析动态掌握各种放大电路利用等效法分析动态指标。指标。 3. 掌握共集电路的特点。掌握共集电路的特点。作业：作业： P141 习题习题 2.122 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1515151、复合管的组成：由多个晶体管构成一个复合的晶、复合管的组成：由多个晶体管构成一个复合的晶体管，体

8、管， 复合管的类型取决于复合管的类型取决于T12.6 2.6 晶体管基本放大电路的派生电路晶体管基本放大电路的派生电路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 16161611121)()1 (2121121BBBCCCiiiiii)(2121因为因为:所以可以有所以可以有:212、复合管的电流放大系数、复合管的电流放大系数ic1ic2ic2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 1717173、复合管的组成原则：、复合管的组成原则：（1）在正确的外加电压下每只管子的各极电）在正确的外加电压下每只管子的各极电流均有合适的通路，且均工作在放大区；流均有合适的通路，且均工作在放大区；（2）将第一只

9、管的集电极或发射极电流作为）将第一只管的集电极或发射极电流作为第二只管子的基极电流，实现电流放大。第二只管子的基极电流，实现电流放大。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 181818场效应管与双极型晶体管不同，它是多子场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。导电，输入阻抗高，温度稳定性好。结型场效应管结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种场效应管有两种:场效应管场效应管:2.7 场效应管放大电路场效应管放大电路2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 191919场效应管分类场效应管分类结型结型场效应管场效应管场效应管场效应管

10、2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 202020绝绝缘缘栅栅型型场场效效应应管管的的分分类类增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道P沟道沟道2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 2121212.7.1 场效应管场效应管:一、结构和电路符号一、结构和电路符号(绝缘栅场效应管绝缘栅场效应管)PNNgsdP型衬底型衬底两个两个N区区SiO2绝缘层绝缘层金属铝金属铝N沟道增强型沟道增强型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 沟道增强型为例沟道增强型为例PNNGSDUDSUGSUGS=0时时D-S 间相当于间

11、相当于两个反接的两个反接的PN结结ID=0对应截止区对应截止区2个耗尽层个耗尽层2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 232323PNNGSDUDSUGSUGS0时时UGS排斥空排斥空穴，形成耗穴，形成耗尽层。尽层。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 242424PNNGSDUDSUGSUGS0时时UGS足够大时足够大时（UGSVGS(th)），），出现以电子导电出现以电子导电为主的为主的N型导电型导电沟道。沟道。吸引电子吸引电子VGS(th)称为开启电压称为开启电压2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 252525PNNGSDUDSUGS当当UDS不太大时，不太大时，导电沟道在

12、两导电沟道在两个个N区间是均区间是均匀的。匀的。当当UDS较大较大时，靠近时，靠近D区的导电沟区的导电沟道变窄。道变窄。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 262626PNNGSDUDSUGS夹断后，即使夹断后，即使UDS 继续增加，继续增加，ID仍呈恒流特仍呈恒流特性性。IDUDS增加，增加，UGD= VGS(th)时，时，靠近靠近D端的沟道被夹断，端的沟道被夹断，称为预夹断。称为预夹断。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 272727三、增强型三、增强型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线 0iDuGSUGS(th)转移特性曲线转移特性曲线一定一定uDS下的下的iD-uGS

13、曲线曲线2)() 1(thGSGSDODUuIi2UGS(th)IDO2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 282828此区域内此区域内: iD仅与仅与uGS有关有关。故称为故称为恒流区恒流区（饱和区）。（饱和区）。N 沟道增强型场管特性曲线沟道增强型场管特性曲线2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 292929该区域中：曲线该区域中：曲线近似为不同斜率近似为不同斜率的直线，的直线，称为称为可可变电阻区变电阻区。直线斜率的直线斜率的倒数为倒数为d-s间间的等效电阻的等效电阻。该电阻值随该电阻值随uGS改变而改改变而改变。变。N 沟道增强型场管特性曲线沟道增强型场管特性曲线2 -7 -

14、2 -7 - 2 -7 - 303030此区域中此区域中 : iD=0, 称为称为夹夹断区。断区。N 沟道增强型场管特性曲线沟道增强型场管特性曲线2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 313131DSBGN 沟道增强沟道增强型场效应管型场效应管NPN 型型三极管三极管ecbG- bD- cS- e与与 NPN 三极管相似，三极管相似， NMOS管为电压控制器件，管为电压控制器件，当当 vGSVGS(th) N,MOS 管导通（正电压控制）。管导通（正电压控制）。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 323232NPPGSDGSDP 沟道增强型沟道增强型2 -7 - 2 -7 - 2 -

15、7 - 333333与与 PNP 三极管相似，三极管相似， PMOS 管为电压控制器件，管为电压控制器件，当当 Vgs0 UGS(th) P UGS(th) N ，MOS 管导通。管导通。 PMOS 管为电管为电压控制器件，当压控制器件，当 uGS UGS(th)(开启电压开启电压); 2.UDSQUGSQ- UGS(th) 预夹断电压预夹断电压GDS2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 444444三、动态分析三、动态分析1、画出交流等效电路、画出交流等效电路DSG2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 454545dmgsdgsmgsddiOuRgURUgURIUUAiRdORR 共

16、源放大电路与共射放大电路类似，共源放大电路与共射放大电路类似，具有一定的电压放大能力，且输出电压具有一定的电压放大能力，且输出电压和输入电压反相，只是共源放大电路的和输入电压反相，只是共源放大电路的输入电阻比共射放大电路大得多。输入电阻比共射放大电路大得多。2、计算动态参数：、计算动态参数：2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 464646四、分压式偏置电路四、分压式偏置电路1）电路）电路Rg1 、Rg2分压分压来设置合适的偏压来设置合适的偏压uGS 又称为又称为分压分压式偏置电路式偏置电路2）静态分析：）静态分析：DDgggGQAURRRUU211ui=0时，时， IG =0 Ig3=0

17、, Rg1 、Rg2相当于串联。相当于串联。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 474747DDgggGQAVRRRUU 211)(DSDQDDDSQRRIUUSDQSQRIU2)()1( thGSGSQDODQUUIISDQDDgggSQGQGSQRIVRRRUUU211确定确定Q。2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 484848注意：注意： Rg3可取几可取几M,以增加输入电阻。以增加输入电阻。 分压式偏置电路适用分压式偏置电路适用于各种场效应管，可以利于各种场效应管，可以利用用Rg1、Rg2的分压调整合的分压调整合适的适的UGS,保证各种类型的保证各种类型的场效应管的正常场效

18、应管的正常工作。工作。SDQDDgggSQGQGSQRIVRRRUUU 2112 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 494949uoUDDRSuiCSC2C1R1RDRGR2RLGDS3）动态分析）动态分析sgR2R1RGRLdRLRD微变等效电路微变等效电路gsmUggsU2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 505050sgR2R1RGRLdRLRDgsUgsmUgiUoUgsiUU)/(LDgsmoRRUgULmuRgA21/RRRRGiRo=RD2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 5151512.7.4 基本共漏放大电路基本共漏放大电路1、静态分析、静态分析SDQGSQG

19、GRIUV 21 thGSGSQDODQUUII(UGSQ ;IDQ ; UDSQ)SDQDDDSQRIUU 2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 525252IdSmSmSgsmgsSgsmSdgsSdiOuRgRgRUgURUgRIURIUUA1iR2、动态分析、动态分析2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 535353mSOmSOOOOOgRUgRUUIUR1/OSOdSOOUgRUIRUIm2 -7 - 2 -7 - 2 -7 - 545454场效应管放大电路的特点场效应管放大电路的特点1 1、场效应管与晶体管相比，最突出的优点是可以组、场效应管与晶体管相比，最突出的优点是可以