基本放大电路教学课件场效应管共源极放大电路教学课件

海南风光 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 Date电工电子技术 答疑 1. 线形电阻的伏安特性曲线 U I R U I U/I=R U/ I=R 2. 晶体管BE结微变等效电路 IB UBE Q UBEQ / IBQ =R 非线性 UBE / IB =rbe 在Q点处近似线 性 UBE IB rbe Date电工电子技术 答疑 3.电流源及其特性曲线 U I IS IS U I U I Ir IS r U I IS I1=IS+Ir1 =IS+U1/r I2=IS+Ir2 =IS+U2/r I= I2 -I1 =（ U2 - U1 ）/r = U/r r= U/ I 如何求r？ Date电工电子技术 答疑 4. 晶体管CE间的微变等效电路 iC uCE iC uC E rbe ib ib rce 流控电流源 在线性放大区，rce很大，可忽略 Date电工电子技术 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 Date电工电子技术 MOS绝缘栅场效应管（N沟道） （1） 结构 P NN GSD P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 Date电工电子技术 P NN GSD N沟道增强型 （2）符号 N沟道耗尽型 G S D 栅极 漏极 源极 G S D Date电工电子技术 N沟道MOS管的特性曲线 ID mA V UDS UGS 实验线路(共源极接法) G S D RD P NN GSD Date电工电子技术 NMOS场效应管转移特性 N沟道耗尽型 （UGS=0时， 有ID） G S D 0 UGS（off） ID UGS 夹断电压 UGS有正 有负 N沟道增强型 （UGS=0时， ID =0 ） G S D ID UGS UGS（th） 开启电压 UGS全正 Date电工电子技术 UGS=3V U DS （V） ID（mA） 0 1 3 2 4 UGS=4V UGS=5V UGS=2V UGS=1V 开启电压UGS（th）=1V 固定一个U DS，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 Date电工电子技术 增强型NMOS场效应管转移特 性 N沟道增强型 （UGS=0时， ID =0 ） G S D ID UGS UGS（th） 开启电压 UGS全正 Date电工电子技术 耗尽型NMOS场效应管 输出特性曲线 UGS=0V U DS （V） ID（mA） 0 1 3 2 4 UGS=+1V UGS=+2V UGS=-1V UGS=-2V 夹断电压UP=-2V 固定一个U DS，画出ID和UGS 的关系曲线，称为转移特性 曲线 Date电工电子技术 耗尽型NMOS场效应管转移特性 N沟道耗尽型 （UGS=0时， 有ID） G S D 0 UGS（off） ID UGS 夹断电压 UGS有正 有负 Date电工电子技术 跨导gm UGS=0V U DS （V） ID（mA） 0 1 3 2 4 UGS=+1V UGS=+2V UGS=-1V UGS=-2V = ID / UGS =（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V UGS ID 夹断区 可变电阻区 恒流区 Date电工电子技术 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 G S D + - G S D Date电工电子技术 11.6 场效应管放大电路 11.6.1 电路的组成原则及分析方法 (1).静态：适当的静态工作点，使场效应管工 作在恒流区 (2).动态: 能为交流信号提供通路 组成原则 静态分析： 估算法、图解法。 动态分析： 微变等效电路法。 分析方法 Date电工电子技术 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=+20V uo RS ui CS C2 C1 R1 RD RG R2 RL 150K 50K 1M 10K 10K G D S 10K ID UDS R1=150k R2=50k RG=1M RD=10k RS=10k RL=10k gm =3mA/V UDD=20V Date电工电子技术 设：UGUGS 则：UGUS 而：IG=0 所以： = 直流通道 +UDD+20V R1 RD RG R2 150K 50K 1M 10K RS 10K G D S ID UDS IG Date电工电子技术 11.6.3 动态分析 微变等效电路 +UDD=+20V uo RS ui CS C2 C1 R1 RD RG R2 RL 150K 50K 1M 10K 10K G D S 10K S G R2 R1 RG D RL RD Ugs gm Ugs Ui Uo Id S G D id Date电工电子技术 动态分析： Ugs Ui ri ro Uo Ugs gm Id= S G R2 R1 RG RL D RL RD = gm UiRL 电压放大倍数 负号表示输出输入反相 Date电工电子技术 电压放大倍数估算 R1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RD=10k RL=10k gm =3mA/V UDD=20V =-3（10/10） =-15 RL=RD/RL Date电工电子技术 ro=RD =10K S G R2 R1 RG RL D RL RD 输入电阻、输出电阻 =1+0.15/0.05 =1.0375M R1=150k R2=50k RG=1M RD=10k RS=10k RL=10k gm =3mA/V UDD=20V ri ro ri=RG+R1/R2 Date电工电子技术 11.6.4 源极输出器（共漏极放大电路） uo +UDD +20V RS ui C1 R1 RG R2 RL 150K 50K 1M 10K D S C2G 10K R1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RL=10k gm =3mA/V UDD=20V Date电工电子技术 静态工作点: = USUG UDS=UDD- US =20-5=15V uo +UDD +20V R S u i C1 R1 RG R2 RL 150K 50K 1M 10K D S C2G 10K Date电工电子技术 uo +UDD +20V RS ui C1 R1 RG R2 RL 150K 50K 1M 10K D S C2G 10K 微变等效电路： Date电工电子技术 微变等效电路： ri ro ro Ui=Ugs+UoUo =Id(RS/RL)=gm Ugs RL G R2R1 RG S D RL RS Date电工电子技术 求ri g R2R1 RG s d RL RS ri ri=RG+R1/R2 Date电工电子技术 求ro 加压求流法 ro ro = RS 1+gm RS Io g R2R1 R G s RS Date电工电子技术 ri=RG+R1/R2 R1=150k R2=50k RG=1M RS=10k RL=10k gm =3mA/V UDD=20V =3 (10/10) /1+3 (10/10) =0.94 = RS 1+gm RS ro =10/(1+3 10)=0.323 k 代入数值计算 =1+0.15/0.05=1.0375 M AV= gm RL 1+gm RL uo +UDD +20V RS ui C1 R1 RG R2 RL