电工技术电子技术-清华-20场效应管共源极放大电路课件

第20讲第11章基本放大电路11.6场效应管共源极放大电路2/6/2023电工技术答疑1.线形电阻的伏安特性曲线UIRUIU/I=RU/I=R2.晶体管BE结微变等效电路IBUBEQUBEQ/IBQ=R非线性UBE/

IB=rbe在Q点处近似线性UBE

IBrbe2/6/2023电工技术答疑3.电流源及其特性曲线UIISISUIUIIrISrUIISI1=IS+Ir1=IS+U1/rI2=IS+Ir2=IS+U2/rI=I2-I1

=（U2-U1）/r=U/rr=U/I如何求r？2/6/2023电工技术§10.4场效应晶体管场效应管与晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种:N沟道P沟道耗尽型增强型耗尽型增强型2/6/2023电工技术MOS绝缘栅场效应管（N沟道）（1）结构PNNGSDP型基底两个N区SiO2绝缘层金属铝N导电沟道未预留N沟道增强型预留N沟道耗尽型2/6/2023电工技术PNNGSDN沟道增强型（2）符号N沟道耗尽型GSD栅极漏极源极GSD2/6/2023电工技术NMOS场效应管转移特性N沟道耗尽型（UGS=0时，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夹断电压UGS有正有负N沟道增强型（UGS=0时，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）开启电压UGS全正2/6/2023电工技术UGS=3VUDS（V）ID（mA）01324UGS=4VUGS=5VUGS=2VUGS=1V开启电压UGS（th）=1V固定一个UDS，画出ID和UGS的关系曲线，称为转移特性曲线增强型NMOS场效应管输出特性曲线2/6/2023电工技术增强型NMOS场效应管转移特性N沟道增强型（UGS=0时，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）开启电压UGS全正2/6/2023电工技术耗尽型NMOS场效应管转移特性N沟道耗尽型（UGS=0时，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夹断电压UGS有正有负2/6/2023电工技术跨导gmUGS=0VUDS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V=

ID/

UGS=（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V

UGS

ID夹断区可变电阻区恒流区2/6/2023电工技术场效应管的微变等效电路输入回路：开路输出回路：交流压控恒流源，电流GSD+-GSD2/6/2023电工技术11.6.2场效应管共源极放大电路静态分析无输入信号时（ui=0），估算：UDS和ID。+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KIDUDSR1=150kR2=50kRG=1MRD=10kRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V2/6/2023电工技术设：UG>>UGS则：UGUS而：IG=0所以：=直流通道+UDD+20VR1RDRGR2150K50K1M10KRS10KGDSIDUDSIG2/6/2023电工技术11.6.3动态分析微变等效电路+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KSGR2R1RGDRLRDUgsgmUgsUiUoIdSGDid2/6/2023电工技术电压放大倍数估算R1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRD=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V=-3（10//10）=-15RL=RD//RL2/6/2023电工技术ro=RD=10KSGR2R1RGRLDRLRD输入电阻、输出电阻=1+0.15//0.05=1.0375MR1=150kR2=50kRG=1MRD=10kRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20Vrirori=RG+R1//R22/6/2023电工技术11.6.4源极输出器（共漏极放大电路）uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10KR1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V2/6/2023电工技术uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K微变等效电路：2/6/2023电工技术微变等效电路：riroroUi=Ugs+UoUo=Id(RS//RL)=gmUgsRLGR2R1RGSDRLRS2/6/2023电工技术求rigR2R1RGsdRLRSriri=RG+R1//R22/6/2023电工技术ri=RG+R1//R2R1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V=[3(10//10)]/[1+3(10//10)]=0.94

=RS1+gmRSro=10/(1+310)=0.323k代入数值计算=1+0.15//0.05=1.0375MAV=gmRL1+gmRLuo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K