基本放大電路教學(xué)場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大電路教學(xué)

基本放大電路教學(xué)場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大電路教學(xué)第1頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9答疑3.電流源及其特性曲線UIISISUIUIIrISrUIISI1=IS+Ir1=IS+U1/rI2=IS+Ir2=IS+U2/rI=I2-I1

=（U2-U1）/r=U/rr=U/I如何求r？第2頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9答疑4.晶體管CE間的微變等效電路iCuCEiCuCErbeibibrce流控電流源在線性放大區(qū)，rce很大，可忽略第3頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9§10.4場(chǎng)效應(yīng)晶體管場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管不同，它是多子導(dǎo)電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管MOS場(chǎng)效應(yīng)管有兩種:N溝道P溝道耗盡型增強(qiáng)型耗盡型增強(qiáng)型第4頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9MOS絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管（N溝道）（1）結(jié)構(gòu)PNNGSDP型基底兩個(gè)N區(qū)SiO2絕緣層金屬鋁N導(dǎo)電溝道未預(yù)留N溝道增強(qiáng)型預(yù)留N溝道耗盡型第5頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9PNNGSDN溝道增強(qiáng)型（2）符號(hào)N溝道耗盡型GSD柵極漏極源極GSD第6頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9N溝道MOS管的特性曲線IDmAVUDSUGS

實(shí)驗(yàn)線路(共源極接法)GSDRDPNNGSD第7頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9NMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道耗盡型（UGS=0時(shí)，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夾斷電壓UGS有正有負(fù)N溝道增強(qiáng)型（UGS=0時(shí)，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）開啟電壓UGS全正第8頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9UGS=3VUDS（V）ID（mA）01324UGS=4VUGS=5VUGS=2VUGS=1V開啟電壓UGS（th）=1V固定一個(gè)UDS，畫出ID和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線增強(qiáng)型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線第9頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9增強(qiáng)型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道增強(qiáng)型（UGS=0時(shí)，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）開啟電壓UGS全正第10頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9耗盡型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管輸出特性曲線UGS=0VUDS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V夾斷電壓UP=-2V固定一個(gè)UDS，畫出ID和UGS的關(guān)系曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線第11頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9耗盡型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性N溝道耗盡型（UGS=0時(shí)，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夾斷電壓UGS有正有負(fù)第12頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9跨導(dǎo)gmUGS=0VUDS（V）ID（mA）01324UGS=+1VUGS=+2VUGS=-1VUGS=-2V=

ID/

UGS=（3-2）/（1-0）=1/1=1mA/V

UGS

ID夾斷區(qū)可變電阻區(qū)恒流區(qū)第13頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路輸入回路：開路輸出回路：交流壓控恒流源，電流GSD+-GSD第14頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9§11.6場(chǎng)效應(yīng)管放大電路11.6.1電路的組成原則及分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)，使場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)(2).動(dòng)態(tài):能為交流信號(hào)提供通路組成原則靜態(tài)分析：估算法、圖解法。動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路法。分析方法第15頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/911.6.2場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大電路靜態(tài)分析無(wú)輸入信號(hào)時(shí)（ui=0），估算：UDS和ID。+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KIDUDSR1=150kR2=50kRG=1MRD=10kRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V第16頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9設(shè)：UG>>UGS則：UGUS而：IG=0所以：=直流通道+UDD+20VR1RDRGR2150K50K1M10KRS10KGDSIDUDSIG第17頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/911.6.3動(dòng)態(tài)分析微變等效電路+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KSGR2R1RGDRLRDUgsgmUgsUiUoIdSGDid第18頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9

動(dòng)態(tài)分析：UgsUiriroUoUgsgmId=SGR2R1RGRLDRLRD=–gmUiRL

電壓放大倍數(shù)負(fù)號(hào)表示輸出輸入反相第19頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9電壓放大倍數(shù)估算R1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRD=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V=-3（10//10）=-15RL=RD//RL第20頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9ro=RD=10KSGR2R1RGRLDRLRD輸入電阻、輸出電阻=1+0.15//0.05=1.0375MR1=150kR2=50kRG=1MRD=10kRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20Vrirori=RG+R1//R2第21頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/911.6.4源極輸出器（共漏極放大電路）uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10KR1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V第22頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9靜態(tài)工作點(diǎn):=USUGUDS=UDD-US=20-5=15Vuo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K第23頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K微變等效電路：第24頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9微變等效電路：riroroUi=Ugs+UoUo=Id(RS//RL)=gmUgsRLGR2R1RGSDRLRS第25頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9求rigR2R1RGsdRLRSriri=RG+R1//R2第26頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9求ro加壓求流法roro=RS1+gmRSIogR2R1RGsRS第27頁(yè)/共30頁(yè)2023/3/9ri=RG+R1//R2R1=150kR2=50kRG=1MRS=10kRL=10kgm=3mA/VUDD=20V=[3(10//10)]/[1+3(10//10)]=0.94

=RS1+gmRSro=10/(1+310)=0.323k代入數(shù)值計(jì)算=1+0.15//0.05=1.0375MAV=gmRL1+gmRLuo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150