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27 03 2020 低频电子线路 1 低频电子线路 27 03 2020 低频电子线路 2 上次课回顾 场效应晶体管结型场效应管 JFET 绝缘栅场效应管 IGFET 27 03 2020 低频电子线路 3 本次课内容 场效应管放大器 27 03 2020 低频电子线路 4 2 8场效应管放大器 运用前述场效应管同样可以组成放大电路 但这个放大电路与BJT放大电路的工作原理不同 27 03 2020 低频电子线路 5 1 场效应管低频小信号模型 为了分析场效应管放大器 我们需要建立场效应管低频小信号模型 27 03 2020 低频电子线路 6 场效应管低频小信号模型 图 场效应管低频小信号模型 P90图2 8 2 27 03 2020 低频电子线路 7 函数表达式 场效应管漏极电流与栅源电压以及漏源电压的函数关系为 27 03 2020 低频电子线路 8 函数表达式分析 对以上函数式求全微分 27 03 2020 低频电子线路 9 函数表达式分析 用交流有效值代替变化量 27 03 2020 低频电子线路 10 函数表达式分析 其中gm称为跨导 单位S 表明栅源电压对漏极电流的控制能力 27 03 2020 低频电子线路 11 函数表达式分析 rds是栅源之间的等效电阻 相当晶体管rce 单位是 27 03 2020 低频电子线路 12 交流微变等效电路 图 根据以上分析可以建立场效应管的交流微变等效电路见P91图2 8 2 b 27 03 2020 低频电子线路 13 2 场效应管共源 CS 放大器 使用场效应管可以组成各种类型放大器 一般有三种组态 共源 CS 共漏 CD 共栅 CG 27 03 2020 低频电子线路 14 场效应管共源 CS 放大器 不同类型的场效应管 所加偏置电压各不相同 场效应管必须工作于恒流区才能正常放大 27 03 2020 低频电子线路 15 CS电路结构 图 CS电路的原理电路图如下 27 03 2020 低频电子线路 16 CS电路结构特点 以上电路为固定分压 RG1 RG2 源极电阻 RS 共源 CS 放大电路 RD是漏极电阻 C1 C2 CS是耦合和源极电阻 为阻容耦合电路 27 03 2020 低频电子线路 17 场效应管共源 CS 放大器分析 同样对于场效应管放大器需要进行两种分析 静态 直流 分析动态 交流 分析 27 03 2020 低频电子线路 18 1 静态分析 直流分析主要是保证放大器的工作状态 为放大器正常工作建立必要的条件 27 03 2020 低频电子线路 19 直流通路 图 电路的直流通路如见P91图2 8 3 b 27 03 2020 低频电子线路 20 静态分析 27 03 2020 低频电子线路 21 静态分析图解 27 03 2020 低频电子线路 22 静态分析 以上公式有两个未知数 故还需方可解出VGS和ID 27 03 2020 低频电子线路 23 静态分析 另需求解VDS 27 03 2020 低频电子线路 24 静态工作点 Q点 以上求出 VGSIDVDS注意需解一元二次方程 会出现两个解 只有一个解合理 注意正确取舍 27 03 2020 低频电子线路 25 2 动态分析 交流 动态 分析是对信号作用的工作状态进行分析 27 03 2020 低频电子线路 26 交流微变等效电路 图 见P91图2 8 3 c 27 03 2020 低频电子线路 27 动态分析 放大器增益 27 03 2020 低频电子线路 28 动态分析 放大器输入阻抗 27 03 2020 低频电子线路 29 动态分析 放大器输出阻抗 27 03 2020 低频电子线路 30 动态分析 图 为提高输入阻抗 常采用以下电路 称为固定偏置自偏压 混合偏置 电路 电路图 见黑板 请自行分析ri 27 03 2020 低频电子线路 31 3 场效应管共漏 CD 放大器 场效应管共漏 CD 放大器又称为源极输出器 27 03 2020 低频电子线路 32 电路图 P92图2 8 4 a 27 03 2020 低频电子线路 33 1 静态分析 对电路的静态工作点进行分析 27 03 2020 低频电子线路 34 直流电路 图 P92图2 8 4 b 27 03 2020 低频电子线路 35 静态分析 对以下两式联立求解 第一式为自偏压 27 03 2020 低频电子线路 36 静态分析 图 27 03 2020 低频电子线路 37 静态分析 另外求解 27 03 2020 低频电子线路 38 2 动态分析 交流等效电路 P92图2 8 4 c 27 03 2020 低频电子线路 39 电压增益分析 27 03 2020 低频电子线路 40 电压增益特点 输出 输入同相 近似约为1 跟随器 27 03 2020 低频电子线路 41 输入阻抗 27 03 2020 低频电子线路 42 输出阻抗 同样采用输出阻抗的惯用方法 将输出端进行处理 负载开路 将输入端信号源进行处理 如是电压源短路 保留内阻 如是电流源开路 同样保留内阻 从输出端外加电压源 求输入电流 输出电压与输出电流的比值就是输出阻抗 27 03 2020 低频电子线路 43 求输出阻抗电路图 27 03 2020 低频电子线路 44 求输出阻抗电路图 27 03 2020 低频电子线路 45 求输出阻抗 由以上图示 27 03 2020 低频电子线路 46 求输出阻抗 上式其中 27 03 2020 低频电子线路 47 作业 2 122 172 22以下补充作业 27 03 2020 低频电子线路 48 补充作业1 已知电路参数如图3 3 4所示 场效应管工作点上的互导gm 1ms rd Rd 1 画出微变等效电路 2 求放大倍数AV 3 求放大器输入阻抗ri 27 03 2020 低频电子线路 49 补充作业2 源极输出电路如图3 3 4所示 已知场效应管工作点上的互导gm 0 9ms 其它参数如图中所示 求放大倍数AV 输入阻抗ri和输出阻抗rO 27 03 2020 低频电子线