基本放大電路課件

第2章基本放大電路§2.1放大的概念與放大電路的性能指標(biāo)§2.2基本共射放大電路的工作原理§2.3放大電路的分析方法§2.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定§2.5晶體管放大電路的三種接法§2.6場效應(yīng)管及其基本放大電路§2.7基本放大電路的派生電路第2章基本放大電路§2.1放大的概念與放大電路的性能1§2.1放大的概念與放大電路

的性能指標(biāo)一、放大的概念二、放大電路的性能指標(biāo)§2.1放大的概念與放大電路

的性能指標(biāo)一、放大的概念二2一、放大的概念放大的對(duì)象：變化量放大的本質(zhì)：能量的控制放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真——放大的前提判斷電路能否放大的基本出發(fā)點(diǎn)VCC至少一路直流電源供電一、放大的概念放大的對(duì)象：變化量判斷電路能否放大的基本出發(fā)點(diǎn)3二、性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù)信號(hào)源信號(hào)源內(nèi)阻輸入電壓輸入電流輸出電壓輸出電流對(duì)信號(hào)而言，任何放大電路均可看成二端口網(wǎng)絡(luò)。二、性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是42.輸入電阻和輸出電阻

將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就是輸出電阻?？蛰d時(shí)輸出電壓有效值帶RL時(shí)的輸出電壓有效值輸入電壓與輸入電流有效值之比。從輸入端看進(jìn)去的等效電阻2.輸入電阻和輸出電阻將輸出等效成有內(nèi)阻的電壓源，53.通頻帶4.最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。

由于電容、電感及放大管PN結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號(hào)頻率較低和較高時(shí)電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力。下限頻率上限頻率5.最大輸出功率Pom和效率η：功率放大電路的參數(shù)3.通頻帶4.最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。6§2.3基本共射放大電路的工作原理一、電路的組成及各元件的作用二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性三、波形分析四、放大電路的組成原則§2.3基本共射放大電路的工作原理一、電路的組成及各元件的7一、電路的組成及各元件的作用VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合適的IB。VCC：使UCE≥UBE，同時(shí)作為負(fù)載的能源。Rc：將ΔiC轉(zhuǎn)換成ΔuCE(uo)。動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)：

輸入電壓ui為零時(shí)，晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ、UCEQ。共射輸入回路一、電路的組成及各元件的作用VBB、Rb：使UBE＞Uon8二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性

輸出電壓必然失真！

設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真問題，但Q點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！

為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？二、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性輸出電壓必然失真！9三、基本共射放大電路的波形分析飽和失真底部失真截止失真頂部失真輸出和輸入反相！動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜態(tài)之上與iC變化方向相反

要想不失真，就要在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)保證晶體管始終工作在放大區(qū)！三、基本共射放大電路的波形分析飽和失真底部失真截止失真頂部失10四、放大電路的組成原則靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。對(duì)實(shí)用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量。四、放大電路的組成原則靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的11兩種實(shí)用放大電路：（1）直接耦合放大電路問題：1.兩種電源2.信號(hào)源與放大電路不“共地”共地，且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，VCC和uI同時(shí)作用于晶體管的輸入回路。將兩個(gè)電源合二為一有直流分量有交流損失－＋UBEQ兩種實(shí)用放大電路：（1）直接耦合放大電路問題：共地，且要使信12兩種實(shí)用放大電路：（2）阻容耦合放大電路耦合電容的容量應(yīng)足夠大，即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是“隔離直流、通過交流”。靜態(tài)時(shí)，C1、C2上電壓？動(dòng)態(tài)時(shí)，C1、C2為耦合電容?。璘BEQ－＋UCEQuBE＝uI＋UBEQ，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。兩種實(shí)用放大電路：（2）阻容耦合放大電路耦合電容的容13練習(xí)：判斷下面的電路有無放大作用？練習(xí)：判斷下面的電路有無放大作用？14§2.4放大電路的分析方法一、放大電路的直流通路和交流通路二、圖解法三、等效電路法§2.4放大電路的分析方法一、放大電路的直流通路和交流15一、放大電路的直流通路和交流通路1.直流通路：①Us=0，保留Rs；②電容開路；③電感相當(dāng)于短路（線圈電阻近似為0）。2.交流通路：①大容量電容相當(dāng)于短路；②直流電源相當(dāng)于短路（內(nèi)阻為0）。通常，放大電路中直流電源的作用和交流信號(hào)的作用共存，這使得電路的分析復(fù)雜化。為簡化分析，將它們分開作用，引入直流通路和交流通路的概念。一、放大電路的直流通路和交流通路1.直流通路：①Us=016基本共射放大電路的直流通路和交流通路列晶體管輸入、輸出回路方程，將UBEQ作為已知條件，令I(lǐng)CQ＝βIBQ，可估算出靜態(tài)工作點(diǎn)。

VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的誤差越小。基本共射放大電路的直流通路和交流通路列晶體管輸入、輸17當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí)，已知：VCC＝12V，Rb＝600kΩ，Rc＝3kΩ，β＝100。Q＝？直流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路當(dāng)VCC>>UBEQ時(shí)，已知：VCC＝12V，18二、圖解法

應(yīng)實(shí)測特性曲線

輸入回路負(fù)載線QIBQUBEQIBQQICQUCEQ負(fù)載線1.靜態(tài)分析：圖解二元方程二、圖解法應(yīng)實(shí)測特性曲線輸入回路負(fù)載線QIBQUB192.電壓放大倍數(shù)的分析斜率不變2.電壓放大倍數(shù)的分析斜率不變20（二）圖解分析動(dòng)態(tài)1.分析的目的2.步驟：1）根據(jù)輸入信號(hào)ui在輸入特性曲線上求iB在上圖所示放大電路中，加上輸入電壓ui=0.02sinωt的交流信號(hào)則此三極管基-射間的總電壓為

根據(jù)輸入特性曲線，可對(duì)應(yīng)畫出iB的波形，如圖：從圖上讀出電流值，得到

（二）圖解分析動(dòng)態(tài)在上圖所示放大電路中，加上輸入電壓ui=0210.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE圖2.4.5（a)輸入回路工作情況0.680.72uBEiBtQ000.7t604020022交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC圖2.4.5(b)輸出回路工作情況分析MN交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC233.失真分析截止失真截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！消除方法：增大VBB，即向上平移輸入回路負(fù)載線。3.失真分析截止失真截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！消24NPN管截止失真時(shí)的輸出uo波形－頂部失真問題：對(duì)于右圖，如何消除截止失真？NPN管截止失真時(shí)的輸出uo波形－頂部失真問題：25飽和失真飽和失真Rb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。飽和失真飽和失真Rb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑：飽26(二)用圖解法估算最大輸出幅度輸出波形沒有明顯失真時(shí)能夠輸出最大電壓。即輸出特性的A、B所限定的范圍。Q盡量設(shè)在線段AB的中點(diǎn)。則AQ=QB，CD=DEOiB=0QuCE/ViC

/mAACBDE交流負(fù)載線（問題：CD和DE的電壓值是什么？）最大不失真輸出電壓Uom：比較UCEQ與（VCC－UCEQ），取其小者，除以。(二)用圖解法估算最大輸出幅度輸出波形沒有明27(三)用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1.改變Rb，保持VCC，Rc，不變；OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點(diǎn)下移；Q點(diǎn)上移；Q2OIBiCuCE

Q1Q32.改變VCC，保持Rb，Rc，不變；升高VCC，直流負(fù)載線平行右移，動(dòng)態(tài)工作范圍增大，但管子的動(dòng)態(tài)功耗也增大。Q2圖2.4.9(a)圖2.4.9(b)UCE=VCC–IC

Rc(三)用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1.改變283.改變Rc，保持Rb，VCC，不變；4.改變，保持Rb，Rc，VCC

不變；增大Rc，直流負(fù)載線斜率改變，則Q點(diǎn)向飽和區(qū)移近。OIBiCuCE

Q1Q2OIBiCuCE

Q1Q2增大，ICQ增大，UCEQ減小，則Q點(diǎn)移近飽和區(qū)。圖2.4.9(c)圖2.4.9(d)UCE=VCC–IC

Rc3.改變Rc，保持Rb，VCC，不變；429討論一1.用NPN型晶體管組成一個(gè)在本節(jié)課中未見過的共射放大電路（習(xí)題2-5）。2.用PNP型晶體管組成一個(gè)共射放大電路。畫出圖示電路的直流通路和交流通路。清華大學(xué)華成英hchya@討論一1.用NPN型晶體管組成一個(gè)在本節(jié)課中未見過的共射30討論二1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3→Q4？2.從輸出電壓上看，哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生截止失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下最易產(chǎn)生飽和失真？哪個(gè)Q點(diǎn)下Uom最大？3.設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)什么選擇VCC？討論二1.在什么參數(shù)、如何變化時(shí)Q1→Q2→Q3312.4.4微變等效電路法晶體管在小信號(hào)(微變量)情況下工作時(shí)，可以在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)用直線段近似地代替三極管的特性曲線，三極管就可以等效為一個(gè)線性元件。這樣就可以將非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。微變等效條件研究的對(duì)象僅僅是變化量信號(hào)的變化范圍很小2.4.4微變等效電路法晶體管在小信號(hào)(微變量)情況32一、簡化的h參數(shù)微變等效電路(一)

三極管的微變等效電路iBuBE晶體管的輸入特性曲線rbe：晶體管的輸入電阻。在小信號(hào)的條件下，rbe是一常數(shù)。晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。1.輸入電路Q點(diǎn)附近的工作段近似地看成直線可認(rèn)為uBE與iB成正比QOiB

uBE

圖2.4.10(a)一、簡化的h參數(shù)微變等效電路(一)三極管的微變等效電路332.輸出電路假設(shè)在Q點(diǎn)附近特性曲線基本上是水平的(iC

與uCE無關(guān))，數(shù)量關(guān)系上，iC

比iB大

倍；iBiB從三極管輸出端看，可以用iB恒流源代替三極管；該恒流源為受控源；為iB對(duì)iC的控制。uCE

QiC

O圖2.4.10(b)2.輸出電路假設(shè)在Q點(diǎn)附近特性曲線基本上是水平的(343.三極管的簡化參數(shù)等效電路

注意：這里忽略了uCE對(duì)iC與輸出特性的影響，在大多數(shù)情況下，簡化的微變等效電路對(duì)于工程計(jì)算來說誤差很小。圖2.4.11

三極管的簡化h參數(shù)等效電路cbe+uBE+uCEiCiB3.三極管的簡化參數(shù)等效電路注意：這里忽略了uCE35簡化的h參數(shù)等效電路－交流等效模型查閱手冊基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得由IEQ算出在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，rbe越?。『喕膆參數(shù)等效電路－交流等效模型查閱手冊基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電36(二)

rbe的近似估算公式rbb：基區(qū)體電阻。reb：基射之間結(jié)電阻。低頻、小功率管rbb

約為300。UT：溫度電壓當(dāng)量。c

beiBiCiE圖2.4.13(二)rbe的近似估算公式rbb：基區(qū)體電阻。re374.電壓放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri、輸出電阻ROC1RcRb+VCCC2RL+++VT+Ri=rbe//Rb，Ro=Rc圖2.4.12

單管共射放大電路的等效電路輸入電阻中不應(yīng)含有Rs!輸出電阻中不應(yīng)含有RL!4.電壓放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri、輸出電阻ROC138C1RcRb+VCCC2RL+++VT+5.源電壓放大倍數(shù)C1RcRb+VCCC2RL+++VT+5.源電壓放大倍數(shù)39例題1：阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析例題1：阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析402.空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少？增強(qiáng)電壓放大能力的方法？討論三已知ICQ＝2mA，UCES＝0.7V。1.在空載情況下，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，電路首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真？若帶負(fù)載的情況下呢？2.空載和帶載兩種情況下Uom分別為多少？討論三41電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論1.當(dāng)IEQ一定時(shí)，愈大則

rbe也愈大，選用值較大的三極管其Au并不能按比例地提高；因：2.當(dāng)值一定時(shí)，IEQ愈大則rbe愈小，可以得到較大的Au，這種方法比較有效。電流放大倍數(shù)與電壓放大倍數(shù)之間關(guān)系討論1.當(dāng)IEQ42討論四：基本直接耦合放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析QIBQ≈35μAUBEQ≈0.65V為什么用圖解法求解IBQ和UBEQ？驗(yàn)證討論四：基本直接耦合放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析QIBQ≈343討論五：波形分析

失真了嗎？如何判斷？原因？飽和失真討論五：波形分析失真了嗎？如何判斷？原因？飽和失真44二、微變等效電路法的應(yīng)用例：接有發(fā)射極電阻的單管放大電路，計(jì)算電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。C1RcRb+VCCC2RL+++VT+Re圖2.4.14

接有發(fā)射極電阻的放大電路二、微變等效電路法的應(yīng)用例：接有發(fā)射極電阻的單管放大電45根據(jù)微變等效電路列方程引入發(fā)射極電阻后，降低了。若滿足(1+)Re>>rbe與三極管的參數(shù)、rbe無關(guān)。根據(jù)微變等效電路列方程引入發(fā)射極電阻后，降低462.放大電路的輸入電阻引入Re后，輸入電阻增大了。3.放大電路的輸出電阻將放大電路的輸入端短路，負(fù)載電阻RL開路，忽略c、e之間的內(nèi)電阻rce。2.放大電路的輸入電阻引入Re后，輸入電阻增大了。47例2.4.4：在如下的放大電路中，已知三極管的＝50，Rb=240kΩ,Rc=RL=3kΩ,Vcc=12v，Re＝820Ω①試估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)②估算放大電路的C1RcRb+VCCC2RL+++VT+Re例2.4.4：在如下的放大電路中，已知三極管的＝50，R48圖解法優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)靜態(tài)均能分析，直觀形象，尤其適合分析大信號(hào)狀態(tài)缺點(diǎn)：實(shí)際與手冊給定曲線有差別，作圖繁瑣有誤差，無法求解較復(fù)雜電路微變等效電路法優(yōu)點(diǎn)：無需作圖，可以分析簡單和較復(fù)雜的電路，分析過程簡單缺點(diǎn)：只能分析動(dòng)態(tài)，不能分析非線型失真和最大輸出幅度等。圖解法49§2.5

靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法§2.5靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響二、靜50一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響

所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變，這是靠IBQ的變化得來的。若溫度升高時(shí)要Q’回到Q，則只有減小IBQT（℃）→β↑→ICQ↑→Q’ICEO↑若UBEQ不變IBQ↑Q’一、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和U51二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路

直流通路？Ce為旁路電容，在交流通路中可視為短路1.電路組成二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路直流通路？Ce為旁路電容，在交522.穩(wěn)定原理為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常I1>>IB，即I1≈I2；因此基本不隨溫度變化。設(shè)UBEQ＝UBE＋ΔUBE，若UBQ－UBE>>ΔUBE，則IEQ穩(wěn)定。2.穩(wěn)定原理為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常I1>>IB，即I53Re的作用T(℃)↑→IC↑→UE↑→UBE↓（UB基本不變）→IB↓→IC↓Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定。關(guān)于反饋的一些概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱為正反饋。Re有上限值嗎？IC通過Re轉(zhuǎn)換為ΔUE影響UBE溫度升高IC增大，反饋的結(jié)果使之減小Re的作用T(℃)↑→IC↑→UE↑→UBE↓（UB基本543.

Q點(diǎn)分析分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路Rb上靜態(tài)電壓是否可忽略不計(jì)？判斷方法：3.Q點(diǎn)分析分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路Rb上靜態(tài)電554.動(dòng)態(tài)分析利?弊?無旁路電容Ce時(shí)：如何提高電壓放大能力？4.動(dòng)態(tài)分析利?弊?無旁路電容Ce時(shí)：如何提高電壓放大能56補(bǔ)充：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法引入直流負(fù)反饋溫度補(bǔ)償：利用對(duì)溫度敏感的元件，在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路。例如，Rb1或Rb2采用熱敏電阻。它們的溫度系數(shù)？補(bǔ)充：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法引入直流負(fù)反饋57討論一圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？若采用了措施，則是什么措施？清華大學(xué)華成英hchya@討論一圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？若采用了58§2.6

晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路二、基本共基放大電路三、三種接法放大電路的比較§2.6晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路二、592.6.1共集電極放大電路(a)直流通路(b)交流通路2.6.1共集電極放大電路(a)直流通路(b)交流通路60一、靜態(tài)工作點(diǎn)由基極回路求得靜態(tài)基極電流則一、靜態(tài)工作點(diǎn)由基極回路求得靜態(tài)基極電流則61二、動(dòng)態(tài)分析1、電壓放大倍數(shù)由交流通路得到微變等效電路結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒小于1，而接近1，且輸出電壓與輸入電壓同相，又稱射極跟隨器。二、動(dòng)態(tài)分析結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒小于1，而接近1，且622、電流放大倍數(shù)所以3、輸入電阻輸入電阻較大。Ri2、電流放大倍數(shù)所以3、輸入電阻輸入電阻較大。Ri634、輸出電阻(難點(diǎn)）輸出電阻低，故帶載能力比較強(qiáng)。Ro若考慮發(fā)射極電阻Re，則輸出電阻為三、特點(diǎn)：輸入電阻大，輸出電阻??；只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！4、輸出電阻(難點(diǎn)）輸出電阻低，故帶載能力比較強(qiáng)。Ro若考慮642.6.2共基極放大電路(a)原理電路VEE保證發(fā)射結(jié)正偏；VCC保證集電結(jié)反偏；三極管工作在放大區(qū)。(b)實(shí)際電路實(shí)際電路采用一個(gè)電源VCC，用Rb1、Rb2分壓提供基極正偏電壓。C1C2+++_+_ReVEEVCCRcRLVTC1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc問：它的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？2.6.2共基極放大電路(a)原理電路VEE保證發(fā)射65一、靜態(tài)分析直流通路如圖示，求：Q點(diǎn)(IBQ,ICQ,UCEQ)一、靜態(tài)分析求：Q點(diǎn)(IBQ,ICQ,UCEQ)66二、動(dòng)態(tài)分析由交流通路得到微變等效電路C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc二、動(dòng)態(tài)分析C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCb67二、交流分析①電壓放大倍數(shù)②輸入電阻③輸出電阻Ro≈RC=βR'L/rbe二、交流分析①電壓放大倍數(shù)②輸入電阻③輸出電阻Ro≈RC=681、電流放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：所以由于小于1而近似等于1，所以共基極放電電路沒有電流放大作用。圖2.6.4

共基極放大電路的等效電路1、電流放大倍數(shù)微變等效電路由圖可得：所以由于小于692、電壓放大倍數(shù)由微變等效電路可得共基極放大電路沒有電流放大作用，但是具有電壓放大作用。電壓放大倍數(shù)與共射電路相等，但沒有負(fù)號(hào)，說明該電路輸入、輸出信號(hào)同相位。2、電壓放大倍數(shù)由微變等效電路可得共基極放大電路沒有電流703、輸入電阻暫不考慮電阻Re的作用4、輸出電阻暫不考慮電阻Re的作用Ro

=

rcb.已知共射輸出電阻rce，而rcb比rce大得多，可認(rèn)為rcb

(1+

)rce如果考慮集電極負(fù)載電阻，則共基極放大電路的輸出電阻為Ro=Rc//rcb

Rc若考慮Re，則三、特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！3、輸入電阻暫不考慮電阻Re的作用4、輸出電阻暫不考慮電712.6.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于1)大(十幾~一幾百)小大(幾十~一百以上)大(幾十~一百以上)電路組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc2.6.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)72三、三種接法的比較：空載情況下接法共射共集共基Au大

小于1

大Aiβ1＋βαRi

中

大

小Ro

大

小

大頻帶窄中寬三、三種接法的比較：空載情況下接法共射73電路如圖，所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。1.Q為多少？2.Re有穩(wěn)定Q點(diǎn)的作用嗎？3.電路的交流等效電路？4.V變化時(shí)，電壓放大倍數(shù)如何變化？討論二電路如圖，所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。1.Q為多少？74討論二改變電壓放大倍數(shù)清華大學(xué)華成英hchya@討論二改變電壓放大倍數(shù)清華大學(xué)華成英hchya@tsin75§2.6場效應(yīng)管及其基本放大電路一、場效應(yīng)管二、場效應(yīng)管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法三、場效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析§2.6場效應(yīng)管及其基本放大電路一、場效應(yīng)管二、場效應(yīng)管放76一、場效應(yīng)管（以N溝道為例）

場效應(yīng)管有三個(gè)極：源極（s）、柵極（g）、漏極（d），對(duì)應(yīng)于晶體管的e、b、c；有三個(gè)工作區(qū)域：截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū)，對(duì)應(yīng)于晶體管的截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。1.結(jié)型場效應(yīng)管符號(hào)結(jié)構(gòu)示意圖柵極漏極源極導(dǎo)電溝道單極型管∶噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)、低電壓工作一、場效應(yīng)管（以N溝道為例）場效應(yīng)管有三個(gè)極：源極（77柵-源電壓對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的控制作用溝道最寬溝道變窄溝道消失稱為夾斷

uGS可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。為什么g-s必須加負(fù)電壓？UGS（off）柵-源電壓對(duì)導(dǎo)電溝道寬度的控制作用溝道最寬溝道變窄溝道消失稱78漏-源電壓對(duì)漏極電流的影響uGS＞UGS（off）且不變，VDD增大，iD增大。預(yù)夾斷uGD＝UGS（off）VDD的增大，幾乎全部用來克服溝道的電阻，iD幾乎不變，進(jìn)入恒流區(qū)，iD幾乎僅僅決定于uGS。場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件是什么？uGD>UGS（off）uGD<UGS（off）漏-源電壓對(duì)漏極電流的影響uGS＞UGS（off）且不變，V79夾斷電壓漏極飽和電流轉(zhuǎn)移特性場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。uDG＞－UGS（off）夾斷電壓漏極飽和電流轉(zhuǎn)移特性場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，因而uGS80g-s電壓控制d-s的等效電阻輸出特性預(yù)夾斷軌跡，uGD＝UGS（off）可變電阻區(qū)恒流區(qū)iD幾乎僅決定于uGS擊穿區(qū)夾斷區(qū)（截止區(qū)）夾斷電壓IDSSΔiD不同型號(hào)的管子UGS（off）、IDSS將不同。低頻跨導(dǎo)：g-s電壓控制d-s的等效電阻輸出特性預(yù)夾斷軌跡，uGD＝U812.絕緣柵型場效應(yīng)管uGS增大，反型層（導(dǎo)電溝道）將變厚變長。當(dāng)反型層將兩個(gè)N區(qū)相接時(shí)，形成導(dǎo)電溝道。SiO2絕緣層襯底耗盡層空穴高摻雜反型層增強(qiáng)型管大到一定值才開啟2.絕緣柵型場效應(yīng)管uGS增大，反型層（導(dǎo)電溝道82增強(qiáng)型MOS管uDS對(duì)iD的影響

用場效應(yīng)管組成放大電路時(shí)應(yīng)使之工作在恒流區(qū)。N溝道增強(qiáng)型MOS管工作在恒流區(qū)的條件是什么？iD隨uDS的增大而增大，可變電阻區(qū)uGD＝UGS（th）,預(yù)夾斷iD幾乎僅僅受控于uGS，恒流區(qū)剛出現(xiàn)夾斷uGS的增大幾乎全部用來克服夾斷區(qū)的電阻增強(qiáng)型MOS管uDS對(duì)iD的影響用場效應(yīng)管組成放大電83耗盡型MOS管

耗盡型MOS管在uGS＞0、uGS＜0、uGS＝0時(shí)均可導(dǎo)通，且與結(jié)型場效應(yīng)管不同，由于SiO2絕緣層的存在，在uGS＞0時(shí)仍保持g-s間電阻非常大的特點(diǎn)。加正離子小到一定值才夾斷uGS=0