模电 2-基本放大电路学习资料

模拟电子技术基础第二章基本放大电路本章目录§2.1放大的概念与放大电路的性能指标§2.2基本共射放大电路的工作原理§2.3放大电路的分析方法§2.4静态工作点的稳定§2.5晶体管放大电路的三种接法§2.6场效应管及其基本放大电路§2.7基本放大电路的派生电路2025/4/282§2.1放大的概念与放大电路的性能指标一、放大电路的基本概念二、放大电路的电路模型三、放大电路的性能指标2025/4/283一、放大电路的基本概念放大电路是模拟电子电路中最重要的单元电路之一，要求在不改变信号波形形状的同时实现对输入电信号功率的放大，放大电路在信息的传递、处理、自动控制、测量仪器、计算机等各个领域得到广泛的应用。放大电路实际上是一种线性受控能量转换装置，在输入信号的线性控制下，将电路内的直流电源能量转换为输出信号能量。放大电路必须含有完成能量转换的有源器件，如：晶体管、场效应管等，有源器件是放大电路的核心。2025/4/284一、放大电路的基本概念放大电路实际上是一种功能模块电路，具有两个外接端口，输入端口接受需要放大的信号，输出端口将放大以后的信号送给负载，如图所示。在放大电路中，信号的能量（或功率）得到增强，因此在放大电路中必须具备能量补充的来源——直流电源和将直流电源能量转换为信号能量的转换装置或器件。2025/4/285一、放大电路的基本概念放大的对象：变化量放大的本质：能量的控制放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真——放大的前提判断电路能否放大的基本出发点VCC至少一路直流电源供电2025/4/286一、放大电路的基本概念单纯从能量转换的角度看，放大电路本身就是一个实现直流电源能量转换为信号能量的装置。其中输入信号是控制量，在它的控制下，放大电路将电源能量转换成信号能量输出给负载。为了描述这种由一个信号控制输出信号的电路装置或器件，提出了受控电源的电路模型。2025/4/287二、放大电路的电路模型受控电源是理想化的能量转换电路元件，实际上放大电路为了将信号源信号引入，总是要对信号源构成负载，因此，输入端不可能是理想的开路或短路而在输出端放大器也不能做到理想的电压输出或电流输出，必然会受到负载的影响。考虑了输入输出端口的非理想情况，在受控电源的基础上增加输入电阻Ri和输出电阻Ro，得到放大电路模型。根据放大电路输入输出信号变量的不同，可以作出四种放大电路模型。2025/4/288二、放大电路的电路模型电压放大电路模型阻抗放大电路模型导纳放大电路模型电流放大电路模型2025/4/289三、放大电路的性能指标1.放大倍数：输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源内阻输入电压输入电流输出电压输出电流对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。2025/4/28102.输入电阻和输出电阻

将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。空载时输出电压有效值带RL时的输出电压有效值输入电压与输入电流有效值之比。从输入端看进去的等效电阻2025/4/28113.通频带4.最大不失真输出电压Uom：交流有效值。

由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降，并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率上限频率5.最大输出功率Pom和效率η：功率放大电路的参数2025/4/2812§2.2基本共射放大电路的工作原理一、电路的组成及各元件的作用二、设置静态工作点的必要性三、波形分析四、放大电路的组成原则2025/4/2813一、电路的组成及各元件的作用VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合适的IB。VCC：使UCE≥UBE，同时作为负载的能源。Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uo)。动态信号作用时：

输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ、UCEQ。共射2025/4/2814二、设置静态工作点的必要性

输出电压必然失真！

设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点几乎影响着所有的动态参数！

为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？2025/4/2815三、基本共射放大电路的波形分析饱和失真底部失真截止失真顶部失真输出和输入反相！动态信号驮载在静态之上与iC变化方向相反

要想不失真，就要在信号的整个周期内保证晶体管始终工作在放大区！2025/4/2816四、放大电路的组成原则静态工作点合适：合适的直流电源、合适的电路参数。动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够获得放大了的动态信号。对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能少、负载上无直流分量。2025/4/2817两种实用放大电路问题：1.两种电源2.信号源与放大电路不“共地”共地，且要使信号驮载在静态之上静态时，动态时，VCC和uI同时作用于晶体管的输入回路。将两个电源合二为一有直流分量有交流损失－＋UBEQ（1）直接耦合放大电路2025/4/2818两种实用放大电路

耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似为短路。其作用是“隔离直流、通过交流”。静态时，C1、C2上电压？动态时，C1、C2为耦合电容！＋－UBEQ－＋UCEQuBE＝uI＋UBEQ，信号驮载在静态之上。负载上只有交流信号。（2）阻容耦合放大电路作业：2.2、2.32025/4/2819§2.3放大电路的分析方法放大电路的分析放大电路分析静态分析（确定放大

器件工作状态）图解分析等效电路分析动态分析（分析放

大电路性能）图解分析等效电路分析计算机仿真、实验测试IB、IC、UCE、UBEAu、ri、ro

等2025/4/2820放大电路的静态分析（1）静态的概念——无信号输入，电路中只有直流电源作用。（2）静态等效电路——直流通路：耦合电容开路。+UCCRBRCC1信号源RSuSRL负载+UCCRBRCIBQICQ+_UBE+_UCE（3）静态分析的目的——确定晶体管的静态工作点

（IB、IC、UCE、UBE

）（4）静态分析的方法——图解法、近似估算法（等效电路法）2025/4/2821放大电路静态分析的图解法+UCCRBRCIBIC+_UBE+_UCEUCCRBRCIBIC+_UBE+_UCE+_UCC+_（1）把输入输出回路分开处理（2）输入回路分析UCCUBEIBOUBEQIBQ晶体管输入特性偏置电路伏安特性直流负载线（3）输出回路分析UCEICOIBQUCCUCC—RCUCEQICQ晶体管输出特性静态工作点静态工作点偏置电路伏安特性直流负载线2025/4/2822放大电路静态分析的等效电路法（1）晶体管的静态等效电路（放大状态）BCEUBE·IBIBBCE（2）放大电路静态等效电路UCCRBRCIBIC+_UBE+_UCE+_UCC+_UCCRBRCIC+_UCE+_UCC+_UBE·IBIB2025/4/2823放大电路静态分析的等效电路法(续)（3）近似条件：UBE

0.7V(硅管)，或0.3V(锗管)（4）近似估算（5）检验晶体管是否处于放大状态VCCRBRCIC+_UCE+_VCC+_UBE·IBIB2025/4/2824放大电路的动态分析动态分析的目的：确定放大电路的性能指标。耦合电容容量很大，信号变化一周期电容两端电压保持恒定：+UCCRBRCC1RSuSRLC2UBEQUCEQ2025/4/2825放大电路的动态分析(续)UCEQUBEQRLRCRBRSusVCCVCC输入、输出回路作戴维宁等效：其中，iBiCU’CCU’BBR’LR’Su’s2025/4/2826放大电路动态分析的图解法U′CCU′BBR′LR′Su′sU′BBuBEiBOUBEQIBQuCEiCOIBQU′CCU′CC—R′LUCEQICQtuBEiBttuCE电路实现了反相放大。可分析指标：1.放大倍数;2.最大不失真输出非线性失真：1.饱和失真（输出平底）2.截止失真（顶端变形）为获得最大不失真输出，静态工作点应设置在交流负载线的中点。输入电压幅度不能太大，否则输入特性非线性严重，要求Ubem<5mV2025/4/2827放大电路动态分析的等效电路法(1)放大电路的交流等效电路RLRCRBRSus+ui_+uo_直流电源置零(接地)、耦合电容短路2025/4/2828晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。低频小信号模型2025/4/2829在低频、小信号作用下的关系式交流等效模型（按式子画模型）电阻无量纲无量纲电导2025/4/2830h参数的物理意义b-e间的动态电阻内反馈系数电流放大系数c-e间的电导分清主次，合理近似！什么情况下h12和h22的作用可忽略不计？2025/4/2831简化的h参数等效电路查阅手册基区体电阻发射结电阻发射区体电阻数值小可忽略利用PN结的电流方程可求得由IEQ算出在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！2025/4/2832晶体管的小信号(微变)等效电路bceuceubeicibrberbb′:晶体管基区体电阻，几欧~几十欧（常取10

）VT:温度电压当量.常温(27ºC),VT=25.8mVK:玻耳兹曼常数1.38066210-23J∙K-1T:绝对温度值q:电子电荷量1.602189210-19C2025/4/2833放大电路的的小信号(微变)等效电路RLRCRBRSus+ui_+uo_rbeib电压放大倍数：输入电阻输出电阻2025/4/2834放大器的电压放大等效电路+-ro+ui_riRL+uo_RS放大电路源电压放大倍数：2025/4/2835放大电路分析举例+UCCRBRCC1RSuSRLC2910k

6.8k

600

4.7k

12V=100rbb’=50

1.静态工作点分析采用近似估算法说明晶体管确实工作在放大区2025/4/2836放大电路分析举例（续）2.动态分析：画出小信号等效电路RLRCRBRSusuiuorbeib输入电阻：输出电阻：电压放大倍数：源电压放大倍数：最大不失真输出幅度：2025/4/2837放大电路的分析举例（续）利用Multisim观察放大电路工作情况2025/4/2838放大电路分析举例2-UCCRL3k

RC4.3k

RBC1C2+ui-+uo—-6V图示电路，PNP型管的参数为：

=100,rbb′=50(1)欲使静态工作点集电极电流为1mA,RB=?(2)计算放大电路的电压放大倍数。1、静态分析根据要求，集电极静态电流为1mA,因此，基极电流2025/4/2839放大电路分析举例2（续）2、动态分析画出放大电路的微变等效电路RLRCRB+ui—+uo—rbeib电压放大倍数：2025/4/2840放大电路分析举例2（续）利用Multisim观察放大电路工作情况2025/4/28412.空载和带载两种情况下Uom分别为多少？在图示电路中，有无可能在空载时输出电压失真，而带上负载后这种失真消除？增强电压放大能力的方法？讨论

已知ICQ＝2mA，UCES＝0.7V。

1.在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？2025/4/2842讨论：基本共射放大电路的静态分析和动态分析QIBQ≈35μAUBEQ≈0.65V

为什么用图解法求解IBQ和UBEQ？2025/4/2843讨论：阻容耦合共射放大电路的静态分析和动态分析2025/4/2844讨论：波形分析

失真了吗？如何判断？原因？饱和失真作业：2.4、6、72025/4/2845§2.4静态工作点的稳定为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。对于固定偏置放大电路，静态工作点与UBE、

和ICEO有关，而这三个参数对温度敏感，它们随着温度的变化将影响静态工作点稳定。T↑UBE↓β↑ICEO↑IC

↑Au↓BW↓为稳定电路的静态工作点，需要改进偏置电路，当温度升高、IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制静态工作点的变化，保持静态工作点基本稳定。2025/4/2846静态工作点的稳定途径可采用的稳定静态工作点的方法：IC

↑UE↑(不再固定)IB=(VBB-UBE-UE)/RB↓IC

↑VBB

↓

(不再固定)IB=(VBB-UBE)/RB↓VBB2025/4/2847设置射极电阻稳定工作点IC

↑UE↑(不再固定)IB=(UCC－UBE-UE)/RB↓UCCRLRCRBC1C2uiuo增加发射极电阻（IC流过时产生压降）RE计算静态工作点：UBBRBREIBIE输入回路KVL(UBB=UCC)如果RB<<(1+

)RE

>>1基本与晶体管参数无关，具有稳定的静态工作点。2025/4/2848射极电阻对放大电路的其他影响现在我们来计算电路的放大倍数+ui_rbeR′L+uo_RERB由微变等效电路可以容易分析得到：因此，(1+

)RE

越大放大倍数越小。为了稳定工作点，要求(1+

)RE>>RB，但(1+

)RE太大将损失放大能力，因此，为保证放大倍数必须RB

很小。但是RB

的减小将使放大电路输入电阻下降，致使源电压放大倍数降低。折中的方法是选用较小的RE

。为了保持集电极工作点电流不太大，需要降低VBB2025/4/2849电阻分压式工作点稳定电路采用电阻分压方式降低UBB：UCCRLRCRB1C1C2+ui_+uo_RERB2UBB不能太小，否则UBE

随温度变化影响增大。通常选择：分压电阻的选取：2025/4/2850电阻分压式工作点稳定电路（续）+ui_rbeR′L+uo_RERB发射极电阻RE

降低放大电路的放大倍数如果给发射极电阻RE

设置旁路电容（几十微法）交流工作时，旁路电容等效为短路：UCCRLRCRB1C1C2+ui_+uo_RERB2CE放大倍数与未加发射极电阻时相同。2025/4/2851电阻分压式工作点稳定电路（续）但是，发射极电阻的存在对提高输入电阻有好处：UCCRLRCRB1C1C2+ui_+uo_RERB2CE实际组成电路时常在交流通路中保留部分发射极电阻：CERE2RE1通常，RE1=10~100,RE2=1~10k

2025/4/2852电阻分压式工作点稳定电路举例共发射极放大电路如图，分析该电路的特性。UCCRLRCRB1C1C2+ui_+uo_RE2RB2CERE1+12V4.7k

6.8k

160k

51k

2k

51

=100680

RSuS1.静态分析：2025/4/2853电阻分压式工作点稳定电路举例（续）2.动态分析：uirbeR’LuoRE2RB最大不失真输出幅度：2025/4/2854电阻分压式工作点稳定电路举例（续）分压偏置电路Multisim仿真分析2025/4/2855电压反馈偏置静态工作点稳定电路IC↑UBB↓

(不再固定)IB=(UBB-UBE)/RB↓UCCRLRCRBC1C2+ui_+uo_将集电极电压反馈作为基极偏置电源电压：UBB=UCEQ↓IC↑IB=(UBB-UBE)/RB↓计算静态工作点：根据KVL如果RB<<(1+

)RC

>>1基本与晶体管参数无关，具有稳定的静态工作点。UCCRCRB2025/4/2856电压反馈偏置静态工作点稳定电路（续）动态分析RLRCRB+ui—+uo—交流通路RLRCRB+ui—+uo—ibrbe微变等效电路用结点法求解：这个电路的输入电阻和输出电阻作为练习留给同学分析。2025/4/2857§2.5晶体管放大电路的三种接法一、基本共集放大电路二、基本共基放大电路三、三种接法放大电路的比较2025/4/2858一、基本共集放大电路1.静态分析2025/4/28592.动态分析：电压放大倍数称为射极跟随器Uo＜Ui2025/4/28602.动态分析：输入电阻的分析Ri与负载有关！RL带负载电阻后射极电阻被增大

（1+β）倍折算到基极机械与汽车工程学院2025/4/28612.动态分析：输出电阻的分析Ro与信号源内阻有关！3.特点：输入电阻大，输出电阻小；只放大电流，不放大电压；在一定条件下有电压跟随作用！令Us为零，保留Rs，在输出端加Uo，产生Io,。基极电阻被减小

（1+β）倍折算到射极机械与汽车工程学院2025/4/2862二、基本共基放大电路1.静态分析机械与汽车工程学院2025/4/28632.动态分析3.特点：输入电阻小，频带宽！只放大电压，不放大电流！机械与汽车工程学院2025/4/2864三、三种接法的比较：空载情况下

接法共射共集共基

Au大

小于1

大

Aiβ1＋βαRi

中

大

小

Ro

大

小

大频带窄中宽思考：有载情况下会有什么不同？机械与汽车工程学院2025/4/2865讨论

接法共射共集共基输入bbe输出cec图示电路为哪种基本接法的放大电路？它们的静态工作点有可能稳定吗？求解静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式。机械与汽车工程学院2025/4/2866电路如图，所有电容对交流信号均可视为短路。1.Q为多少？2.Re有稳定Q点的作用吗？3.电路的交流等效电路？4.V变化时，电压放大倍数如何变化？讨论机械与汽车工程学院2025/4/2867讨论改变电压放大倍数作业：2.10、13、15、19机械与汽车工程学院2025/4/2868§2.6场效应管及其基本放大电路一、场效应管二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法三、场效应管放大电路的动态分析四、场效应管放大与双极型晶体管放大的比较2025/4/2869场效应晶体管场效应管的分类如下。场效应晶体三极管(FieldEffectTransistor，简称场效应管)与双极型晶体三极管不同，导电过程中只有一种载流子参与，所以又称为单极型晶体三极管。场效应管(FET)按结构分为两类，EFT结型(JFET)绝缘栅型(JGFET)金属氧化物场效应管(MOSFET)按导电载流子类型分为N沟道N沟道P沟道P沟道对于MOSFET按沟道的变化，还分为增强型和耗尽型两种。耗尽型D-NMOSFET增强型E-NMOSFET耗尽型D-PMOSFET增强型E-PMOSFET2025/4/2870绝缘栅场效应管1.N沟道增强型绝缘栅场效应管（1）结构及电路符号N+N+S源极G栅极D漏极P型硅衬底二氧化硅绝缘层金属铝B铝N沟道增强型绝缘栅场效应管（2）工作原理UGS=0时，ID=0GDSB电路符号2025/4/2871绝缘栅场效应管（续1）

当UGS≠0时，在栅极下面的二氧化硅中将产生一个指向P型衬底、且垂直衬底表面的电场。N+N+SGDP型硅衬底BUGSEG耗尽层继续增大UGS。反型层UGS越大，反型层中的自由电子浓度越大，沟道越宽，导电能力越强。将开始形成反型层所需的UGS值称为开启电压UGS(th)，其值约为2~10V之间。在漏源之间加上正向电压UDS便会产生漏极电流IDUDSIDEDID的大小受UGS控制。利用N型沟道（P型衬底）导电，其导电能力依靠栅极正偏电压来增强，故称N沟道增强型绝缘栅场效应管。2025/4/2872绝缘栅场效应管（续2）沟道形成后，在UDS作用下，ID沿沟道从漏极流向源极，并产生电压降，使栅极与沟道内各点的电压不再相等，于是沟道不再均匀，靠近源极端宽，靠近漏极端窄。增大UDS到一定数值后，在近漏极端沟道被预夹断。N+N+SGDP型硅衬底BUGSEG耗尽层UDSIDED继续增大UDS，加在夹断点与源极之间的电压不再改变，ID基本上维持不变，趋于饱和。UDS=UGS2025/4/2873绝缘栅场效应管（续3）特性曲线：转移特性uGSiD0UGS(th)输出特性uDSiD0uGS=7V3V5VUGS(th)线性区夹断区饱和区场效应管的特性曲线有转移特性和输出特性两组。在恒流区内，NMOS管的ID近似地表示为式中IDO是UGS=2UGS(th)时ID的值，UGS(th)为开启电压。2025/4/2874绝缘栅场效应管（续4）2.N沟道耗尽型绝缘栅场效应管耗尽型绝缘栅场效应管在制造时已在二氧化硅绝缘层中掺入了大量的正离子。在UGS=0时就已经在P衬底表面感应出反型层。N+N+S源极G栅极D漏极P型硅衬底二氧化硅绝缘层金属铝B铝N沟道耗尽型绝缘栅场效应管

N沟道（1）结构及电路符号电路符号GDSB(衬底)2025/4/2875绝缘栅场效应管（续5）当UGS负到一定程度，UGS=UGS(OFF)后，N型沟道中的电子耗尽，ID＝0，管子截止，UGS(OFF)称为管子的夹断电压。N+N+SGDP型硅衬底BN沟道耗尽型绝缘栅场效应管

UGSEGUDSEDID（2）工作原理当UGS=0时，只要UDS≠0，ID≠0；这时的ID=IDSS当UGS>0时，N沟道变宽，ID增大；当UGS<0时，N沟道变窄，ID减小。2025/4/2876绝缘栅场效应管（续6）转移特性uGSiDOUGS(off)uDS输出特性iDOUGS=4V0V2V-2V（3）特性曲线

实验表明，在UGS(OFF)

UGS0的范围内，耗尽型绝缘栅场效应管的转移特性可以近似表示为（UGS(off)

UGS0)IDSS为UGS=0时的漏极电流ID。2025/4/2877绝缘栅场效应管（续7）P沟道MOS管和N沟道MOS管的主要区别在于作为衬底的材料不同，PMOS管的反型层为P型，相应的沟道为P沟道。P+P+S源极G栅极D漏极N型硅衬底二氧化硅绝缘层金属铝B铝P沟道增强型绝缘栅场效应管3.P沟道MOS场效应管对耗尽型PMOS管，在二氧化硅绝缘层中掺入的是负离子。使用时，UGS，UDS的极性与NMOS管相反，增强型PMOS管的开启电压为负值，而耗尽型的PMOS管的夹断电压为正值。2025/4/2878绝缘栅场效应管（续8）电压极性uGS<UGS(th)<0uDS<0转移特性uGSiDOUGS(th)iD+-uDS+-uGS输出特性uDSiDOUGS=-7v-5V-3VUGS(th)线性区夹断区饱和区增强型PMOSFET电路符号特性曲线2025/4/2879绝缘栅场效应管（续9）耗尽型PMOSFETiD+-uDS+-uGS电压极性UGS(off)>uGS

UGS(off)>0uDS<0转移特性uGSiDOUGS(off)输出特性uDSiDOuGS=-3v-2V0VUGS(off)线性区夹断区饱和区电路符号特性曲线2025/4/2880结型场效应管NN型半导体为衬底G(栅极)S源极D漏极结构及电路符号耗尽层PP两边是高浓度P型区导电沟道DGS电路符号2025/4/2881结型场效应管（续1）G(栅极)S源极D漏极PP工作原理当uGS=0、uDS>0时，N沟道中多子从S流向D，形成漏极电流iD。此时的iD称为漏极饱和电流，记为IDSS。ID沿沟道产生的电压降使得栅极与沟道内部各点的电压不等越靠近漏极电压越大。uDSPPiD当uGS<0时，N沟道变窄，漏极电流减小，即iD<IDSS

。PP当uGS减小到一定值时，两边耗尽区合拢，导电沟道被夹断iD0。此时的uGS称为夹断电压，记为UGS(off)。继续减小uGS耗尽区不再明显变化。2025/4/2882结型场效应管（续2）特性曲线转移特性曲线uGSOiDIDSSUGS(0ff)输出特性曲线iD(mA)uDS(V)OuGS=0V-1V-3V-4V-5V-2V可变电阻区恒流区夹断区iD+-uDS+-uGS电压极性UGS(off)<uGS<0uDS>0N-JFET2025/4/2883结型场效应管（续3）P沟道结型场效应管（JEFT）电压极性UGS(off)>uGS>0uDS<0转移特性uGSiDOUGS(off)-IDSS电路符号iD+-uDS+-uGS输出特性uDSiDOuGS=01V2VUGS(off)线性区夹断区饱和区2025/4/2884场效应管的主要参数直流参数开启电压UGS(th)——增强型MOSFET

夹断电压UGS(off)——耗尽型MOSFET和JFET饱和电流IDSS——耗尽型管参数，对应uGS=0时的漏极电流

IDO——增强型管参数，对应UGS=2UGS(th)时ID的值直流输入电阻RGS(DC)交流参数低频跨导gm极间电容：CGS、CGD(1~3pF)、CDS(0.1~1pF)低频噪声系数NF2025/4/2885场效应管的主要参数（续1）极限参数最大漏极电流IDM最大耗散功率PDM漏源击穿电压UDS(BR)栅源击穿电压UGS(BR)2025/4/2886场效应管与晶体管比较器件比较项目晶体管场效应管载流子既有多子又有少子两种极性的载流子同时参与导电，故称为双极型管只有多子一种极性的载流子参与导电，故称为单极型管温度稳定性较差好控制方式电流控制电压控制主要类型NPN和PNP两种N沟道和P沟道两种放大参数β＝20～200gm=1～20mS输入电阻102～104Ω107～1014Ω输出电阻rce很高rds很高制造工艺较复杂简单、成本低对应电极基极－栅极，发射极－源极，集电极－漏极2025/4/2887场效应管放大电路场效应管的三个电极源极、栅极和漏极与晶体管的三个电极发射极、基极和集电极相对应，组成放大电路时与晶体管相似，场效应管也可以组成共源极、共漏极和共栅极三种形式的放大电路。由于共栅极电路应用得比较少，本节只对共源极和共漏极（即源极输出器）两种电路进行讨论。场效应管是电压控制型器件，因此，在设置放大电路静态工作点时与晶体管不同，需要为栅源电压设置合适的数值（双极型晶体管则要设置合适的基极电流），以保证场效应管工作正常。2025/4/2888静态工作点的设置及分析BJT偏置要求设置基极电流IB（电流控制器件），而FET偏置则要求设置栅源偏压UGS（电压控制器件），使FET处于恒流区（放大区）。N-JFET：UGS(off)<UGS<0，UDS>0采用正电源供电耗尽型NMOSFET：UGS>UGS(off)

，UDS>0采用正电源供电UGS(off)<0增强型NMOSFET：UGS>UGS(th)

，UDS>0采用正电源供电UGS(th)>0同理可以分析得到，对于P沟道场效应管放大电路一般应采用负电源供电。2025/4/2889静态工作点的设置及分析(续1)常见偏置电路及其计算1.自给偏置电路适用于耗尽型MOSFET和JFET将栅极电位设为零，通过源极电阻产生的电压构成栅源偏压。FETUDDDSGRDRSCSRGIDUGS≈－RSID利用FET的转移特性计算静态漏极电流由于FET的高输入电阻，为了避免感应电场对FET的损坏，常在栅极接一电阻RG，一般该电阻大于1MW。+2025/4/2890静态工作点的设置及分析(续2)分压偏置电路利用电阻分压和源极电阻压降调节偏置电压大小，适用于各种类型的FET。栅极电位由电阻分压确定，源极电阻产生的电压和栅极电位共同产生栅源偏压：2.分压偏置电路FETUDDDSGRDRSCSR1R2RGUGS≈UG－RSID利用FET转移特性计算静态漏极电流+2025/4/2891静态工作点的设置及分析(续3)为了分压结果稳定，分压电阻一般不能取太大阻值，如果直接将分压点接到FET的G极，就会因分压电阻而破坏FET的高输入电阻特性，因此，在电路中引入了高阻值的RG(大于1MW)。FETUDDDSGRDRSCSR1R2RG耗尽型MOSFET和JFET增强型MOSFETUGS≈UG－RSIDUGS≈UG－RSID+2025/4/2892场效应管放大电路的动态分析场效应管的小信号等效电路模型FETgds恒流区(放大区)小信号

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