第七讲场效应管及其放大电路

1、,2.11 电路如图P2.11所示，晶体管的100， =100。 （1）求电路的Q点、 、Ri和Ro； （2）若改用200的晶体管，则Q点如何变化？ （3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？,解：（1）静态分析：,2.11电路如图P2.11所示，晶体管的100， =100。 （1）求电路的Q点、 、Ri和Ro； （2）若改用200的晶体管，则Q点如何变化？ （3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？,解：（1）动态分析：,2.11 电路如图P2.11所示，晶体管的100， =100。 （1）求电路的Q点、 、Ri和Ro； （2）若改用200

2、的晶体管，则Q点如何变化？ （3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？,解：（2）输出特性曲线Q点位置不变，IBQ减小。 （3）Ri增大，Ri4.1k； 减小， 1.92。,2.12 电路如图P2.12所示，晶体管的80，rbe=1k。 （1）求出Q点； （2）分别求出RL和RL3k时电路的 、Ri和Ro；,解：（1）求解Q点：,2.12 电路如图P2.12所示，晶体管的80，rbe=1k。 （1）求出Q点； （2）分别求出RL和RL3k时电路的 、Ri和Ro；,解：（2）求解输入电阻和电压放大倍数 RL时,RL3k时,2.13电路如图P2.13所示，晶体管的60，

3、=100。 （1）求解Q点、 、Ri和Ro； （2）设 10mV（有效值），问 ？ ？若C3开路，则 ？ ？,解：（1）Q点：,2.13电路如图P2.13所示，晶体管的60， =100。 （1）求解Q点、 、Ri和Ro； （2）设 10mV（有效值），问 ？ ？若C3开路，则 ？ ？,解：（1） 、Ri和Ro的分析：,2.13电路如图P2.13所示，晶体管的60， =100。 （1）求解Q点、 、Ri和Ro； （2）设 10mV（有效值），问 ？ ？若C3开路，则 ？ ？,解：（2）设 10mV则,2.13电路如图P2.13所示，晶体管的60， =100。 （1）求解Q点、 、Ri和Ro； （

4、2）设 10mV（有效值），问 ？ ？若C3开路，则 ？ ？,解：（2）若C3开路，则,四、已知图T2.3所示电路中VCC12V，RC3k，静态管压降UCEQ6V；并在输出端加负载电阻RL，其阻值为3k。选择一个合适的答案填入空内。,（1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom ； A.2V B.3V C.6V,直流负载线和交流负载线,Uom=?Q点在什么位置Uom最大？,交流负载线应过Q点，且斜率决定于（RcRL）,四、已知图T2.3所示电路中VCC12V，RC3k，静态管压降UCEQ6V；并在输出端加负载电阻RL，其阻值为3k。选择一个合适的答案填入空内。,（1）该电路的最大不失真输出电压

5、有效值Uom ； A.2V B.3V C.6V （2）当 Ui1mV时，若在不失真的条件下，减小RW，则输出电压的幅值将 ； A.减小 B.不变C.增大,解：（1）A （2）C （3）B （4）B,第二章 基本放大电路,2.6 场效应管及其放大电路,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、复合管,一、场效应管（以N沟道为例）,场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。,1. 结型场效应管,导电沟道,源极,栅极,漏极,符号,结

6、构示意图,栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用,沟道最宽,uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？,UGS（off）,漏-源电压对漏极电流的影响,uGSUGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。,预夹断,uGDUGS（off）,VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。,场效应管工作在恒流区的条件是什么？,uGDUGS（off）,uGDUGS（off）,夹断电压,漏极饱和电流,转移特性,场效应管工作在恒流区，因而uGSUGS（off）且uGDUGS（off）。,为什么用转移特性描述uGS对iD的控制作用？,在恒流区，转移特性

7、曲线与输出特性曲线有严格对应关系,g-s电压控制d-s的等效电阻,输出特性,预夹断轨迹，uGDUGS（off）,可变电阻区,恒 流 区,iD几乎仅决定于uGS,击 穿 区,夹断区（截止区）,夹断电压,IDSS,不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。,低频跨导：,2. 绝缘栅型场效应管,uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。,增强型管,SiO2绝缘层,衬底,耗尽层,空穴,高掺杂,反型层,大到一定值才开启,增强型MOS管uDS对iD的影响,用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？,iD随uDS的

8、增大而增大，可变电阻区,uGDUGS（th）,预夹断,iD几乎仅仅受控于uGS，恒流区,刚出现夹断,uDS的增大几乎全部用来克服夹断区的电阻,耗尽型MOS管,耗尽型MOS管在 uGS0、 uGS 0、 uGS 0时均可导通，且与结型场效应管不同，由于SiO2绝缘层的存在，在uGS0时仍保持g-s间电阻非常大的特点。,加正离子,小到一定值才夹断,uGS=0时就存在导电沟道,MOS管的特性,1)增强型MOS管,2)耗尽型MOS管,开启电压,夹断电压,3. 场效应管的分类工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性,uGS=0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？耗尽型 FET uGS0才工作在恒流区的场效

9、应管有哪几种？N增强型MOSFET uGS0才工作在恒流区的场效应管有哪几种？P增强型MOSFET,双极型和场效应型三极管的比较,二、场效应管静态工作点的设置方法 1. 基本共源放大电路,根据场效应管工作在恒流区的条件，在g-s、d-s间加极性合适的电源,2. 自给偏压电路,由正电源获得负偏压 称为自给偏压,哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？,3. 分压式偏置电路,为什么加Rg3?其数值应大些小些？,哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？,即典型的Q点稳定电路,三、场效应管放大电路的动态分析 1. 场效应管的交流等效模型,近似分析时可认为其为无穷大！,根据iD的表达式或转移特性可求得gm。,与晶体管的h参数等效模型类比：,2. 基本共源放大电路的动态分析,若Rd=3k， Rg=5k， gm=2mS，则 与共射电路比较。,3. 基本共漏放大电路的动态分析,若Rs=3k，gm=2mS，则,基本共漏放大电路输出电阻的分析,若Rs=3k，gm=2mS