电子技术及其应用基础模拟部分李哲英02anal23课件

第2章基本放大器电路

2-1、放大器电路的基本概念与分析方法

2-2、三极管基本放大电路

用三极管或场效应管组成的放大器电路放大器是组成各种应用电路的基础学习和掌握基本放大器模块电路的分析方法2-3、场效应管基本放大电路

2-4、基本放大电路仿真分析

1电子工程系2-3、FETAmplifierCircuits2-3-1、共源极交流放大电路2-3-2、共漏电极交流放大电路2-3-3、共栅极交流放大电路共源电路dgs共栅电路gds共漏电路gds2-3-4、场效应管差分放大电路2电子工程系2-3-1CommonSourceAmplifier输入输出反相电路增益大输入电阻大输出电阻较小Rg——保护电阻Rd——电流放大转变为电压放大C——隔离直流分量一、工作原理二、静态工作点分析三、交流分析四、电路特点

RgVDDvoviRdCRead8.10p3913电子工程系Vg=VgsVd=VDDIdRd

Vs=0Id=gmVg

Is=Id

2-3-1CommonSourceAmplifier二、静态工作点分析VgsIdRgVDDvoviRdCVgsIdRgVDDRd5电子工程系Vd’=VDD－(Id+Id)Rd

v0=vc

=－IdRd=－gmVgsRd

v0=－gmviRdAV

=v0/vi=－gmRd(无负载)gvivO+-sdgmVgsVgs+-RdIdRgVd=VDD－IdRd2-3-1CommonSourceAmplifier三、交流分析____电压放大倍数VgsIdRgVDDvoviRdCAV

=v0/vi=－gmRd//RL

(有负载)6电子工程系Ri=VT/ITRi=2-3-1CommonSourceAmplifier三、交流分析____输入电阻VgsIdRgVDDvoviRdCRLgsdgmVgsVgs+-RdIdRgRiVT+-ITRSrds7电子工程系电压放大倍数与低频跨导gm和Rd成正比。电压放大倍数具有较大的分散性。由于温度特性，电压放大倍数受温度影响较大。输入输出反相电路增益大输入电阻大输出电阻较低AV=v0/vi=-gmRdRi=Ro=rds//Rd低频小信号2-3-1CommonSourceAmplifier四、电路特点

VgsIdRgVDDvoviRdC9电子工程系2-3-1CommonDrainAmplifier输入输出同相电路增益约为1输入电阻大输出电阻较小一、工作原理二、静态工作点分析三、交流分析四、电路特点

RgVDDvoviRSC10电子工程系Vgs(V)idmA绝缘栅耗尽型2-3-1CommonDrainAmplifier一、工作原理Vgs(V)idmA绝缘栅增强型VgsIdRgVDDvoviRSC11电子工程系2-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____电压放大倍数gvivO+-dsgmVgsVgs+-RsIdRgrdsRgVDDvoviRSC13电子工程系Ri=VT/ITRi=2-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____输入电阻RLRiVT+-ITRSgdsgmVgsVgs+-RsRgrdsRgVDDvoviRSC14电子工程系Ro=VT/ITRo=Rs//rds//1/gm2-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____输出电阻

RoVT+-ITRSgdsgmVgsVgs+-RsIdRgrdsRgVDDvoviRSC15电子工程系2-3-1CommonGateAmplifier输入输出同相电路增益高输入电阻小输出电阻较小一、工作原理二、静态工作点分析三、交流分析四、电路特点

RsVDDvoRddsgvi17电子工程系Vgs(V)idmA绝缘栅耗尽型2-3-1CommonGateAmplifier一、工作原理Vgs(V)idmA绝缘栅增强型VgsIdRsVDDvoRddsgvi18电子工程系2-3-1CommonGateAmplifier二、静态工作点分析Vd=VDD-IdRdVs=-VgsId=gmVg

Is=Id

Vg=0RsVDDvoRddsgviVgsRsVDDRddsgId19电子工程系Ri=VT/IT2-3-1CommonGateAmplifier三、交流分析____输入电阻RsVDDvoRddsgviRLRiVT+-ITrSsgdgmVgsVgs+-RdIdRsrds21电子工程系Ro=VT/IT2-3-1CommonGateAmplifier三、交流分析____输出电阻

RsVDDvoRddsgviRoVT+-ITrSsgdgmVgsVgs+-RdIdRsrds22电子工程系电压放大倍数与低频跨导gm和Rd成正比。电压放大倍数具有较大的分散性。电压放大倍数受温度影响较大。输入输出同相输入电阻小输出电阻主要取决于Rd

低频小信号2-3-1CommonGateAmplifier四、电路特点

RsVDDvoRddsgvi23电子工程系Vi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVI2-3-4MOSDifferentialAmplifier一、工作原理25电子工程系没有输入信号时，两个场效应管工作状态不确定两输入端接地，Vg1=Vg2=0Id1=Id2=gmVgs

=Is

/2

Is=Is1+Is2Vd=VDD–Id1Rd=VDD

–Id2Rd静态时，差分输出电压为0。2-3-4MOSDifferentialAmplifierVi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVIIs二、静态工作点分析26电子工程系V0=V+-V-=(Id1–

Id2)Rd

设Vi1=V1+VCOM，Vi2=V2+VCOMV0=gmRd(Vi2–

Vi1)

V0=gmRd(Vi2–Vi1)

Ad=V0/Vi=-gmRd2-3-4MOSDifferentialAmplifierVi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVI三、差模放大分析27电子工程系对于交流共模输入信号gm1(Vg1-Vs)+gm2(Vg2-Vs)=Is

Id1+

Id2=Is

2gmVg-2gmVs=Is

Vs=

Vg-Is/2gmRdIdT1ViCOM+-+-ViCOMT2