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文档简介
3放大电路基础基本放大电路:一般是指由一个三极管组成的三种基本组态放大电路。3.1概述基本放大电路共基极放大电路(CB)共发射极放大电路(CE)共集电极放大电路(CC)1.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。3.2共发射极放大电路共射极放大电路的简化电路(一般选取VCC=VBB)及习惯画法耦合(隔直)电容C1,C2——输入电容C1保证信号加到发射结,不影响发射结偏置。输出电容C2保证信号输送到负载,不影响集电结偏置。作用“传送交流,隔离直流”。基本组成:三极管T——起放大作用。集电极电阻RC,负载电阻RL——将变化的集电极电流转换为电压输出。偏置电路VCC,Rb——使三极管工作在线性区。Vbb是基极回路的直流电源,负端接发射极,正端通过基极电阻Rb接基极,以保证发射结为正向偏置,并通过Rb,由VBB供给基极一个合适的基极电流IB(常称为偏流)。Vcc是集电极回路的直流电源,负端接发射极,正端通过电阻Rc接集电极,以保证集电结为反向偏置;固定偏流电路偏流IB决定于VBB和Rb的大小,VBB和Rb一经确定后,偏流IB就是固定的,称为固定偏流电路。Rb又称为基极偏置电阻。输入电压vi从电路的A、O两点(输入端)输入,输出电压vo由B、O两点(称输出端)输出。输入端的交流电压vi通过电容Cb1加到BJT的发射结,引起基极电流iB相应的变化。iB的变化使集电极电流iC随之变化。共射极放大电路工作原理共射极放大电路
工作原理
iC的变化量在集电极电阻Rc上产生压降。当iC的瞬时值增加时,集电极电压vCE要减小,其变化与iC相反。vCE
的变化量经过电容Cb2传送到输出端成为输出电压vo。电路参数选择适当,vo的幅度将比vi大得多,从而达到放大的目的。三极管放大作用放大电路工作过程变化的电流通过Rc转变为变化的电压输出放大作用是利用BJT的基极对集电极的控制作用来实现的,即在输入端加一个能量较小的信号,通过BJT的基极电流去控制流过集电极电路的电流,从而将直流电源VCC的能量转化为所需要的形式供给负载。放大作用的本质放大作用实质上是放大器件的控制作用;放大器是一种能量控制部件。
注意:放大作用是针对变化量而言的.例:测量三极管三个电极对地电位如图所示,试判断三极管的工作状态。解:(a)放大(b)截止(c)饱和例:用数字电压表测得VB=4.5V、VE=3.8V、VC=8V,电路如图所示。试判断三极管的工作状态。
3.3图解分析法3.3.1 静态工作情况分析静态——当放大电路没有输入信号(vi=0)时,电路中各处的电压、电流都是不变的直流,称为直流工作状态或静止状态,简称静态。在静态工作情况下,BJT各电极的直流电压和直流电流的数值,将在管子的特性曲线上确定一点,这点常称为Q点。动态——当放大电路输入信号后,电路中各处的电压、电流便处于变动状态,这时电路处于动态工作情况,简称动态。1、近似估算Q点对于静态工作情况,可以近似地进行估算,也可用图解法求解。这里先通过一例题估算Q点,然后再详细讨论图解法。例1电路如下图所示,试近似估算它的Q点。如已知β,利用式(1)和式(2)可以近似估算放大电路的Q点。在计算Q点时,只需考虑图中由VCC、Rb、Rc及BJT所组成的直流通路。∵
对应于iB的集电极电流iC,并注意此时iB=IB
,iC=IC,有:
IC=βIB(1)从图中的集电极回路,可得:(2)解:2.用图解法确定Q点(1)把放大电路分成非线性和线性两个部分;非线性部分包括非线性器件---BJT和确定其偏流的VBB和Rb,线性电路部分包括Vcc和Rc的串联电路。(2)作出电路非线性部分的V-I特性——BJT的输出特性;BJT的偏流由VBB
及Rb
确定,vCE和ic的关系是BJT对应于iB=IB的一条输出特性曲线。(3)作出线性部分的V-I特性——直流负载线;直流负载线与横轴和纵轴分别相交于两点,其斜率-l/Rc是由集电极负载电阻Rc确定的。电路的线性与非线性两部分是串联在一起构成一个电路整体,图中只有两部分V-I特性的交点Q所对应的电流电压值,同时满足Q点表示在给定条件下电路的工作状态。(4)由电路的线性与非线性两部分V-I特性的交点确定Q点。1、三极管放大电路中_____是核心器件,用来实现放大,电容在电路的作用是_____2、三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算
、
、
三个值。3、当
时,放大电路的工作状态称为静态;当
时,放大电路的工作状态称为动态。4、画放大电路的直流通路时,电路中的电容应;画放大电路的交流通路时,电路中的电容应.5、在共发射极基本交流放大电路中,已知UCC=12V,RC=4k,RL=4k,RB=300k,β=37.5
试求放大电路的静态值3.3.2动态工作情况分析1.放大电路在接入正弦信号时的工作情况接入正弦信号时,电路处在动态工作情况,可根据输入信号电压vi通过图解确定输出电压vo,从而得出vo与vi之间的相位关系和动态范围。图解的步骤:先根据输入信号电压vi在输入特性上画出iB的波形,然后根据iB
的变化在输出特性上画出iC和vCE的波形。viiBiC和vCE(1)根据vi在输入特性上求iB设输入电压vi=0.02sinωt(V)由图可读出对应于峰值为0.02V的输入电压,基极电流iB将在60μA与20μA之间变动。曲线①------
vBE就是在原有直流电压VBE的基础上叠加了一个交流量vi(vbe)曲线②------根据vBE的变化规律,可从输入特性画出对应的iB的波形图动态工作范围——直流负载线是不变的,iB变动时,直流负载线与输出特性的交点也随之而变,对应于iB=60μA和iB=20μA的输出特性与直流负载线的交点分别是Q''和Q'点,放大电路只能在负载线的Q'Q''段上工作,直线段Q'Q''是工作点移动的轨迹,称为动态工作范围。(2)根据iB在输出特性上求iC和vCE在坐标平面上面出对应的iB、ic和vCE
的波形图,如曲线②、③、④所示。vCE
中的交流量vce的波形就是输出电压vo的波形。几点结论①没有输入信号电压时,BJT各电极都是恒定的电流和电压(IB、Ic、VCE),当在放大电路输入端加入输入信号电压后,iB、ic和vCE都在原来静态直流量的基础上叠加了一个交流量,即iB=IB+ib,iC=IC+ic
,vCE=VCE+vce放大电路中电压、电流包含两个分量:一个是静态工作情况决定的直流成分IB、Ic、VCE,另一个是由输入电压引起的交流成分ib、ic和vce。虽然这些电流、电压的瞬时值是变化的,但它们的方向始终是不变的。③vo(vce)与vi相位相反,称为放大电路的反相作用,共射极放大电路又叫做反相电压放大电路,它是一种重要的电路组态。②vCE中的交流分量vce(即经Cb1隔直后的交流输出电压vo)的幅度远比vi为大,且同为正弦波电压,体现了放大作用。放大电路输出端接上负载电阻RL的电路
(a)电路图(b)交流通路2.交流负载线对于交流分量来说,用R'L来表示电流、电压之间的关系。即:表示交流分量电压、电流关系的负载线的斜率应该是—1/R'L,而不是—1/Rc。交流负载线和直流负载线必然在Q点相交。通过Q点作一条斜率为—1/
R'L的直线就可得到交流负载线。把由斜率为—1/R'L定出的负载线称为交流负载线,它由交流通路决定。交流负载线表示动态时工作点移动的轨迹。Q点的选择Q点的选择可以采取比较灵活的原则。当信号幅度不大时,为了降低直流电源Vcc的能量消耗,在不产生失真和保证一定的电压增益的前提下,可把Q点选得低一些。Q点选得过低,将产生截止失真;若Q点选得过高,将引起饱和失真。一般,Q点选在交流负载线的中央,这时可获得最大的不失真输出,亦即可得到最大的动态工作范围。iCuCEuo可输出的最大不失真信号选择静态工作点ibiCuCEuoQ点过低,信号进入截止区放大电路产生截止失真输出波形输入波形ibiCuCE2.Q点过高,信号进入饱和区放大电路产生饱和失真ib输入波形uo输出波形3.BJT的三个工作区域BJT的基本特点是通过电流控制实现放大作用,但是这种放大作用并不是在任何情况下都能实现的。如果Q点过高,BJT就会从放大转化为饱和,而Q点过低时,BJT又会从放大转化为截止,这时BJT的工作性质也就起了变化。饱和、放大、截止称为BJT的三种工作状态,对应这三种工作状态,可把BJT的输出特性分成三个区域,即:饱和区、放大区和截止区。BJT的三个工作区域饱和现象的产生是由于工作点上移使vCE减小到一定的程度后,即使IB增加,IC却不能增加即不再服从Ic=βIB的规律了。一般把输出特性直线上升和弯曲部分划为饱和区。在饱和状态下,BJT的VCE很小,BJT如同工作在短接状态。BJT输出特性的平坦部分接近于恒流特性,这部分符合Ic=βIB的规律,称为放大区,这是放大电路的工作区域。饱和失真和截止失真如IB减小,则Q点就会沿直流负载线向下移动,当IB=0时,工作到Q2点,Ic=ICEQ≈0,这时IB=0,Ic≈0,VCE≈VCC,BJT如同工作在断开状态,一般把输出特性IB=0曲线以下的部分称为截止区。改变IB就可使BJT的三种状态互相转化。在放大电路中要尽量避免工作到饱和区和截止区,以免产生饱和失真和截止失真,甚至失去放大作用。一些典型数据在实际工作中,常可利用测量BJT各电极之间的电压来判断它的工作状态。NPN型BJT结电压的典型数据是,对于NPN型硅BJT,处于饱和状态时,VBE=0.7V,VCE=0.3V,即Je、Jc为正偏,若在放大区,VBE=0.7V,此时Je正偏、Jc反偏;而当处于截止状态时,则VBE=0V,此时Je零偏或反偏,Jc也反偏(指可靠截止)。实际上,当VBE<0.5V时,即已进入截止状态。对于PNP型BJT而言,其电压的符号应当相反。[例]共射组态放大电路.已知β=50,VCES=0.7V,VBE=0.7V,AV=-91.(1)画出直流负载线、交流负载线;(2)求出电路最大的不失真输出电压幅值(有效值);(3)若输入信号为vi=27sinωt(mV),该电路能否正常放大该信号?(4)为使电路具有最大的输出电压幅值,如何调整电路元件参数?电路的最大的不失真输出电压幅值为多少?3.4
小信号模型分析法BJT的小信号建模,通常有两种方法:一种是已知网络的特性方程,按此方程画出小信号模型;另一种则是从网络所代表的BJT的物理机构出发加以分析,再用电阻、电容、电感等电路元件来模拟其物理过程,从而得出模型。如果放大电路的输入信号电压很小,可以把BJT小范围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而把BJT这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理,这就是BJT小信号建模的指导思想。——这是非线性问题线性化的工程处理方法。3.4.1BJT的小信号建模双口有源器件网络——该网络有输入端和输出端两个端口,可以选择vi、vo及i1、i2这四个参数中的其中两个作为自变量,其余两个作为应变量,就可得到不同的网络参数,如Z参数(开路阻抗参数),Y参数(短路导纳参数)和H参数(混合参数)等。H参数在低频时用得较广泛。1.BJTH参数(Hybrid)的引出BJT在共射极接法时,可表示为双口网络。BJT的H参数小信号模型
(a)BJT在共射接法时的双口网络(b)H参数小信号模型hie,hre,hfe,hoe称为BJT在共射极接法下的H参数.混合参数输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数(无量纲);
输出端交流短路时的输入电阻,单位为欧姆(Ω);
四个参数的量纲各不相同,因此这种参数系统是不同量纲的混合,称为混合参数。输入端交流开路时的反向电压传输比(无量纲)
输入端交流开路时的输出电导,单位为西门子(S)。BJT的特性曲线用图形描述了管子内部电压、电流的关系。BJT的参数,则是用数学形式表示管子内部电压、电流微变量的关系。两种方法都是表征管子性能、反映管内物理过程的,两者之间必然具有密切的内在联系。混合参数的物理意义2.H参数小信号模型(1)小信号模型的引出输入回路的戴维南等效电路输出回路的诺顿等效电路(2)关于小信号模型的讨论①电流源的性质:等效电流源不是BJT本身所具有的能源,只代表BJT的电流控制作用。ib=0(即vbe=0)时,等效电流源不存在,它具有从属性,称为受控电源(受输入电流控制的,非独立的电源)。②电流源的流向:等效电流源的流向由ib(即vbe)决定,由集电极流向发射极。不能随意假定,否则就会得出错误的结果。等效电压源也是受控电源。③模型的对象是变化量:放大电路工作对象是变化量,所以在小信号模型中的电压、电流也都是变化量,不能用小信号模型来求Q点,或者利用它来计算某一时间的电压和电流总值。注意:小信号模型虽然没有反映直流量,但小信号参数是在Q点求出的,实际上与静态值(IB,IC,
VCE)是有关系的。计算出来的结果反映了Q点附近的工作情况。结论:等效电源是受输入电流ib(vbe)所控制的。等效电源的存在与否,以及它们的大小和方向,都随ib(vbe)的变动为转移,因此它们都是受控电源,又称为从属电源。模型中所描述的对象是小范围内的变化量。共射极接法的BJT的小信号模型,H参数的数量级为:BJT小信号模型的简化
(a)H参数信号模型(b)简化模型当负载电阻Rc(RL)较小,满足Rc(RL)/rce<0.1的条件时,误差不超过10%。能满足工程要求。(3)模型的简化3.H参数的确定在计算电路之前,首先必须确定所用的BJT在给定Q点上的H参数。获得H参数的方法可采用H参数测试仪,或利用BJT特性图示仪测量β和rbe。rbe也可借助下式进行估算:适用范围:0.1mA<IE<5mA。根据PN结的V-I特性表达式,可以导出re的值为VT/IE(mA)。上式可改写为式中:VT为温度的电压当量,室温(300K)时,其值为26mV。3.4.2用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路1.画出小信号等效电路2.求电压增益3.计算输入电阻和输出电阻1.画出小信号等效电路首先,在原理电路图上定出BJT的三个电极(c,b,e)后,用H参数小信号模型表示BJT。其次,在输入和输出回路中,任何固定不变的电压源(Vcc和、)都可认为是交流短路的,任何固定不变的电流(IB、IC)都不予考虑,都可从电路中除去,其他元件都按照原来的相对位置画出,这样就可得到整个放大电路的小信号等效电路。第三,由于分析和测试时常用正弦波电压作为输入信号,所以在小信号等效电路中采用相量表示电压和电流。画小信号等效电路共射极基本放大电路(a)电路图(b)小信号等效电路2.求电压增益在输入回路中,已知输入电压
输出回路中,利用求基极电流求求电压增益例如图电路,若BJT为3DG6,已知在Q点上的β=40,计算电压增益(假设信号源内阻Rs=0)。解:(1)确定Q点已知β,可用简单计算法确定Q点:(2)求rbe(3)求(1)计算输入电阻根据KCL,图中的b点:
输入电阻的定义:放大电路输入电阻为:3.计算输入电阻和输出电阻(2)计算输出电阻输出电阻定义为:故:而:讨论一般地说,希望放大电路的输入电阻高一些为好,特别是在信号源内阻Rs较大的场合,这样可避免信号过多地衰减。作为放大电路的输入级尤其应当予以考虑。以共射极基本放大电路为例,计算了它的输入电阻和输出电阻。对于输出级来说,希望输出电阻越小越好,可以提高带负载的能力。两种分析方法的比较与使用①用图解法定出静态工作点;②当输入电压幅度较小或BJT基本上在线性范围内工作时,特别是放大电路比较复杂时,可用小信号模型来分析。③当输入电压幅度较大,BJT的工作点延伸到特性曲线的非线性部分时,就需要采用图解法,如功率放大电路。如果要求分析放大电路输出电压的最大幅值是多少,或者要求合理安排电路工作点和参数以便得到最大的动态范围等,采用图解法比较方便。3.5放大电路的工作点稳定问题3.5.1温度对工作点的影响3.5.2射极偏置电路偏流与偏置电路偏流——当电源电压VCC和集电极电阻Rc确定后,放大电路的Q点就由基极电流IB来决定,这个电流就叫做偏流。偏置电路——获得偏流的电路叫做偏置电路。固定偏流电路——由一个偏置电阻Rb构成的结构简单的电路,调试方便,只要适当选择电路参数就可保证Q点处于合适的位置。3.5.1温度对工作点的影响工作点不稳定的原因:电源电压变化;电路参数变化;管子老化,等等。主要原因:
BJT的特性参数(ICBO、VBE、β等)随温度变化造成的工作点不稳定。对于硅管,三个参数均随温度而变化,但反向饱和电流ICBO的值很小,对工作点稳定性的影响较小。硅管的VBE和β受温度的影响较大。BJT的电流放大系数β随温度的升高而增大。BJT的输出特性将因β的变化而变化,当β变大时,输出特性曲线族的间隔将变宽。由于输出特性的变化,当β增大时,Q点上移,Ic增加;当β减小时,Q点下移,Ic减小。①ICBO、VBE、β随温度T升高的结果,都集中表现在Q点电流IC的增大。②硅管的ICBO小,受温度的影响可以忽略,因此,VBE和β的温度影响,对硅管是主要的,但对工作在较高温度下的大功率硅管,ICBO的影响就不能忽略。③锗管的ICBO大,ICBO的温度影响对锗管是主要的。几点结论:3.5.2射极偏置电路减小BJT参数ICBO、VBE、β随温度变化对Q点的影响,可采取两方面的措施:(1)针对ICBO的影响,可设法使基极电流IB随温度的升高而自动减小。(2)针对VBE的影响,可设法使发射结的外加电压随着温度的增加而自动减小。射极偏置电路利用Rb1和Rb2组成的分压器以固定基极电位。如果I1>>IB(I1是流经Rb1和Rb2的电流),可近似认为基极电位电路稳定工作点的过程:当温度上升时,IC(IE)将增加,在Re上产生的压降IERe也要增加,IERe的增加部分回送到基极-发射极回路去控制VBE,外加于管子的VBE减小(VBE=VB—IERe,而VB又被Rb1和Rb2所固定),VBE
的减小使IB自动减小,牵制了Ic的增加,从而使IC基本恒定。实际情况下,为使Q点稳定,I1愈大于IB以及VB愈大于VBE愈好,但为兼顾其他指标,对于硅管,一般可选取锗管:例试近似估算下图的Q点,解:(1)确定Q点由于而所以利用上式可以分别求得Q点的IC、IB及VCE。例、放大电路中三极管的β=100,VCC=16V,
Rb1=39KΩ,Rb2=4.7KΩ,Re=1.2KΩ,C1=C2=1,Ce=47.求三极管静态工作点。1、当电源电压和集电极电阻大小确定以后,静态工作点的位置就取决于_____的大小。2、工作点不稳定主要由于_____随温度变化造成的。3、三极管参数随温度变化对Q点的影响都可以表现在使_____变化。4、保证放大电路正常工作,一方面保持_____,另一方面考虑对放大电路本身做改进,使其在温度变化时仍能_____。5、分压式工作点稳定电路也称_____。6、与固定偏流电路相比,分压式偏置电路在结构上主要表现在_____接有电阻和_____,直流电源通过_____和_____分压接到晶体管基极。射极旁路电容Re的接入,稳定了工作点,但却使电压增益下降,且Re越大,下降就越多。为了解决这个问题,通常在Re上并联一个大电容Ce(大约几十到几百微法),它对交流接近于短路,因此对交流电流而言可看成是发射极直接接地,所以Ce又称为射极旁路电容。它消除了Re对交流分量的影响,使电压增益不致下降。(3)求输入电阻和输出电阻求输入电阻加入Re后,输入电阻提高。求输出电阻先求出,然后再与Rc并联,即可求得放大电路的输出电阻Ro。射极偏置电路也称自偏置电路3.6共集电极电路和共基极电路根据输入和输出回路共同端的不同,放大电路有三种基本组态:共发射极电路共集电极电路共基极电路3.6.1共集电极电路(射极输出器)(a)原理图(b)交流通路(1)求Q点在基极回路中,按照KVL可得:式中:故:一般地,VCC>>VBE,故:由可求出Ic和VCE1.电路分析(2)电压增益求电压增益根据KVL,输入回路的方程为:(3)输入电阻而:结论:与共射极放大电路相比,电压跟随器的输入电阻高得多由于:(4)输出电阻输出电导:输出电阻:电压跟随器的输出电阻很低,一般在几十欧到几百欧的范围内。电压跟随器的特点电压增益小于1而近于1。输出电压与输入电压同相。输入电阻高,可减小放大电路对信号源(或前级)所取的信号电流。输出电阻低,可减小负载变动对电压增益的影响。对电流仍有放大作用。2.复合管(达林顿管)——提高输入电阻(a)原理图
(b)复合管互补型复合管两管复合以后的管型取决于第一管的管型电压跟随器电压跟随器的输入电阻高——作输入级输入电阻高和输出电阻低——作中间级(缓冲级)较低的输出电阻以及较大的电流增益——作多级放大电路的输出级。3.6.2共基极电路(a)原理电路(b)直流通路(c)微变等效电路(a)原理电路(b)交流通路例电路如图所示,试分析它的静态工作情况,并求出它的电压增益、输入电阻和输出电阻。(1)求Q点先画出直流通路,此电路与射极偏置电路的直流通路相同。解:由于而所以利用上式可以分别求得Q点的IC、IB及VCE。(2)利用小信号等效电路
计算电压增益、输入电阻
和输出电阻(2)有关分析和结论共基极电路与共发射极电路的电压增益在数值上相同,只差一个负号。与共射极电路相比,共基极电路中BJT的输入电阻减小为1/(1十β)电流放大系数接近于1,但小于l。故共基极电路又称为电流跟随器。三种基本组态的比较共射极电路的电压、电流、功率增益都比较大,应用广泛。在宽频带或高频情况下,要求稳定性较好时,共基极电路就比较合适。共集电极电路的独特优点是输入电阻很高、输出电阻很低,多用于输入级、输出级或缓冲级。
三种组态的比较电压增益:输入电阻:输出电阻:3.8场效应管放大电路3.8.1共源组态基本放大电路3.8.2共漏组态基本放大电路3.8.3共栅组态基本放大电路3.8.4三种组态基本放大电路的比较共源组态基本放大电路共漏组态基本放大电路共栅组态基本放大电路FET的直流偏置电路1.直流偏置电路(1)自偏压电路栅源偏压UGS由管子本身漏极电流IDS经R供给,故称自偏压方式。增强型管子不适合自偏压方式,另R选择范围小。(2)分压器式自偏压电路在自偏压的基础上,在栅极又加了分压电路构成的。电源通过Rg1、Rg2加分压到Rg3上,Rg3上无电流(Igs=0)。适当选取Rg1、Rg2、R,可使UGS或正或负。因此既可用于增强型管子,也可用于耗尽型管子。(3)固定偏压电路栅源偏压UGS由外加固定电源经RG供给,RG不可缺少。由于需要独立电源,使用既不经济也不方便。FET放大电路的小信号模型FET的小信号模型(a)FET在共源接法时的双口网络(b)低频模型(c)高频模型共源电路共栅电路共漏电路(源极输出器)共基电路共集电路(射极输出器)共射电路应用小信号模型法分析FET放大电路3.8.1共源组态基本放大电路
对于采用场效应三极管的共源基本放大电路,可以与共射组态接法的基本放大电路相对应,只不过场效应三极管是电压控制电流源,即VCCS。(a)采用结型场效应管(b)采用绝缘栅场效应管共源组态接法基本放大电路
比较共源和共射放大电路,它们只是在偏置电路和受控源的类型上有所不同。只要将微变等效电路画出,就是一个解电路的问题了。(1)直流分析将共源基本放大电路的直流通道画出共源基本放大电路的直流通路
图中Rg1、Rg2是栅极偏置电阻,R是源极电阻,Rd是漏极负载电阻。与共射基本放大电路的Rb1、Rb2,Re和Rc分别一一对应。
据图可写出下列方程
VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2)
VGSQ=VG-VS=VG-IDQR
IDQ=IDSS[1-(VGSQ/VGS(off))]2
VDSQ=VDD-IDQ(Rd+R)
于是可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。微变等效电路(2)交流分析
与双极型三极管相比,输入电阻无穷大,相当开路。VCCS的电流源还并联了一个输出电阻rds,在双极型三极管的简化模型中,因输出电阻很大视为开路,在此可暂时保留。其它部分与双极型三极管放大电路情况一样。①电压放大倍数
如果有信号源内阻RS时
=-gmR'LRi/(Ri+RS)
式中Ri是放大电路的输入电阻。②输入电阻
③输出电阻
为计算放大电路的输出电阻,可按双口网络计算原则将放大电路画成图的形式。
将负载电阻RL开路,并想象在输出端加一个电源,将输入电压信号源短路,但保留内阻。然后计算
,于是
交流参数归纳如下①电压放大倍数③输出电阻②输入电阻Ri=Rg1//Rg2
或
Ri=Rg+(Rg1//Rg2)3.8.2共漏组态基本放大电路(1)直流分析
VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2)
VGSQ=VG-VS=VG-IDQR
IDQ=IDSS[1-(VGSQ/VGS(off))]2
VDSQ=VDD-IDQR由此可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。(2)交流分析①电压放大倍数比较共源和共漏组态放大电路的电压放大倍数公式,分子都是gmR'L,分母对共源放大电路是1,对共漏放大电路是(1+gmR'L)。②输入电阻
③输出电阻
计算输出电阻的原则与其它组态相同求输出电阻的微变等效电路交流参数归纳如下①电压放大倍数③输出电阻②输入电阻Ri=Rg+(Rg1//Rg2)3.8.3共栅组态基本放大电路(1)直流分析
与共源组态放大电路相同。(2)交流分析①电压放大倍数②输入电阻③输出电阻
Ro≈Rd交流参数归纳如下①电压放大倍数.②输入电阻③输出电阻
Ro≈Rd3.8.4
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