第6讲 放大电路及分析.ppt

本次课介绍,讲授内容：,三、多级放大器,重点难点：,重点：,难点：,共集电极放大器,共集电极放大电路分析和性能指标求解,一、共集电极放大电路,二、共基极放大器,四、场效应管,电路分析,复合管,静态工作点,动态指标,三种组态的比较,一、共集电极放大电路,二、共基极放大电路,2.4共集电极和共基极放大电路,1.电路分析,共集电极电路：,求静态工作点,得,一、共集电极放大电路,画直流通路,输出回路：,输入回路：,电压增益：,画小信号等效电路,确定模型参数,已知，求rbe,增益,其中,一般,，则电压增益接近于1，,即,电压跟随器通称“射随器”,一、共集电极放大电路,电压增益,输入电阻,根据定义,由电路列出方程,则输入电阻,当,，,时，,输入电阻大,输出电阻,由电路列出方程,其中,则输出电阻,当,，,时，,输出电阻小,思考：既然共集电极电路的电压增益小于1（接近于1），那么它对放大没有任何作用。这种说法是否正确？,一、共集电极放大电路,作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe,复合管也称为达林顿管,一、共集电极放大电路,2.复合管,1.静态工作点,直流通路与射极偏置电路相同,二、共基极放大电路,电压增益,输出回路：,输入回路：,电压增益：,2.动态指标,二、共基极放大电路,思考：共基极电路的输入电阻很小，适合用来放大何种信号源的信号？,输出电阻,二、共基极放大电路,输入电阻,二、共基极放大电路,3.三种组态的比较,例题1,解：,（1）,（2）,例题2,解：,进一步的思考1.T1、T2的Q点有什么关系，T1的Q点变动会引起T2的Q点变动吗？2.如果4K的负载电阻不经过T2管而直接接在T1的输出端，AV如何变化，为什么？3.试归纳出求解多级放大器的一般方法。,求解多级放大器的一般方法,1.多级放大器的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即,2.多级放大器的输入电阻等于考虑后级放大电路影响后的第一级的输入电阻，即,3.多级放大器的输出电阻等于末级放大电路的输出电阻，即,3场效应管,引言,一、结型场效应管,三、场效应管的主要参数,二、MOS场效应管,引言,场效应管FET(FieldEffectTransistor),类型：,结型JFET(JunctionFieldEffectTransistor),绝缘栅型IGFET(InsulatedGateFET),特点：,1.单极性器件(一种载流子导电),3.工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低,2.输入电阻高(1071015，IGFET可高达1015),一、结型场效应管,1.结构与符号,N沟道JFET,P沟道JFET,一、增强型N沟道MOSFET(MentalOxideSemiFET),二、MOS场效应管,1.结构与符号,P型衬底,(掺杂浓度低),用扩散的方法制作两个N区,在硅片表面生一层薄SiO2绝缘层,用金属铝引出源极S和漏极D,在绝缘层上喷金属铝引出栅极G,S源极Source,G栅极Gate,D漏极Drain,二、耗尽型N沟道MOSFET,Sio2绝缘层中掺入正离子在uGS=0时已形成沟道；在DS间加正电压时形成iD，,uGSUGS(off)时，全夹断。,三、场效应管的主要参数,开启电压UGS(th)(增强型)夹断电压UGS(off)(耗尽型),指uDS=某值，使漏极电流iD为某一小电流时的uGS值。,UGS(th),2.饱和漏极电流IDSS,耗尽型场效应管，当uGS=0时所对应的漏极电流。,UGS(th),3.直流输入电阻RGS,指漏源间短路时，栅、源间加反向电压呈现的直流电阻。,JFET：RGS107,MOSFET：RGS=1091015,4.低频跨导gm,反映了uGS对iD的控制能力，单位S(西门子)。一般为几毫西(mS),O,四、场效应管与晶体管的比较,场效应管的漏极d、栅极g和源极s分别对应晶体管的集电极c、基极b和发射极e，其作用类似。,场效应管以栅-源电压控制漏极电流，是电压控制型器件，且只有多子参与导电，是单极性晶体管；三极管以基极电流控制集电极电流，是电流控制型器件，晶体管内既有多子又有少子参与导电，是双极性晶体管。,场效应管的输入电阻远大于晶体管的输入电阻，其温度稳定性好、抗辐射能力强、噪声系数小。,场效应管的漏极和源极可以互换，而互换后特性变化不大；晶体管的集电极和发射极互换后特性相差很大，只有在特殊情况下才互换使用。但要注意的是，场效应管的某些产品在出厂时，已将衬底和源极连接在一起，此时，漏极和源极不可以互换使用。,场效应管的种类多，栅-源电压可正、可负，使用更灵活。,场效应管集成工艺更简单、功耗小、工作电源电压范围宽，使之更多地应用于大规模和超大规模集成电路中。,一般情况下，由晶体管构成的放大电路具有更高的电压放大倍数和输出功率。,思考题场效应管符号中的箭头方向表示什么？为什么FET的输入电阻比BJT的高得多？为什么MOSFET比JFET的输入电阻高？场效应管正常放大时，导电沟道处于什么状态？使用MOS管应注意些什么？,例题,例1.4.1已知各场效应管的输出特性曲线如图1.4.10所示。试分析各管子的类型。,图1.4.10例1.4.1图,解:(a)iD0（或vDS0），则该管为N沟道；vGS0，故为JFET（耗尽型）。,(b)iD0（或vDS0），则该管为N沟道；vGS可正、可负，故为耗尽型MOS管。,提示：场效应管工作于恒流区：（1）N沟道增强型MOS管：VDS0,VGSVGS(t