電子技術(shù)及其應(yīng)用基礎(chǔ)模擬部分李哲英02anal.ppt

1、電子工程系,2-1-1,第2章 基本放大器電路,2-1、放大器電路的基本概念與分析方法,2-2、三極管基本放大電路, 用三極管或場效應(yīng)管組成的放大器電路 放大器是組成各種應(yīng)用電路的基礎(chǔ) 學習和掌握基本放大器模塊電路的分析方法 和設(shè)計方法,2-3、場效應(yīng)管基本放大電路,2-4、基本放大電路仿真分析,電子工程系,2-1-2,2-3、FET Amplifier Circuits,2-3-1、共源極交流放大電路,2-3-2、共漏電極交流放大電路,2-3-3、共柵極交流放大電路,共源電路,d,g,s,共柵電路,g,d,s,共漏電路,g,d,s,2-3-4、場效應(yīng)管差分放大電路,電子工程系,2-1-3,2

2、-3-1Common Source Amplifier, 輸入輸出反相 電路增益大 輸入電阻大 輸出電阻較小,Rg保護電阻 Rd電流放大轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯?C隔離直流分量,一、工作原理,二、靜態(tài)工作點分析,三、交流分析,四、電路特點,Read 8.10 p391,電子工程系,2-1-4,Vgs(V),id mA,絕緣柵耗盡型,2-3-1Common Source Amplifier,一、工作原理 Work principle,Vgs(V),id mA,絕緣柵增強型,MOS enhancement,MOS Depletion,電子工程系,2-1-5,Vg = Vgs,Vd = VDD IdRd,Vs

3、 = 0,Id = gmVg,Is = Id,2-3-1Common Source Amplifier,二、靜態(tài)工作點分析,電子工程系,2-1-6,Vd = VDD(Id + Id)Rd,v0 = vc = IdRd = gmVgsRd,v0 = gmviRd,AV = v0 /vi = gmRd (無負載),Vd = VDDIdRd,2-3-1Common Source Amplifier,三、交流分析_電壓放大倍數(shù),AV = v0 /vi = gmRd /RL (有負載),電子工程系,2-1-7,Ri =VT /IT,Ri = ,2-3-1Common Source Amplifier,三

4、、交流分析_輸入電阻,電子工程系,2-1-8,Ro =VT /IT,Vgs = 0，Id = 0,Ro = rds/Rd,Ro = Rd （rdsRd）,2-3-1Common Source Amplifier,三、交流分析_輸出電阻,電子工程系,2-1-9, 電壓放大倍數(shù)與低頻跨導(dǎo)gm和Rd成正比。, 電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。, 由于溫度特性，電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。, 輸入輸出反相, 電路增益大, 輸入電阻大, 輸出電阻較低,AV = v0/vi = -gmRd,Ri = ,Ro = rds/Rd,低頻小信號,2-3-1Common Source Amplifier,四、電路特點

5、,電子工程系,2-1-10,2-3-1Common Drain Amplifier, 輸入輸出同相 電路增益約為1 輸入電阻大 輸出電阻較小,一、工作原理,二、靜態(tài)工作點分析,三、交流分析,四、電路特點,電子工程系,2-1-11,Vgs(V),id mA,絕緣柵耗盡型,2-3-1Common Drain Amplifier,一、工作原理,Vgs(V),id mA,絕緣柵增強型,Vgs,電子工程系,2-1-12,2-3-1Common Drain Amplifier,二、靜態(tài)工作點分析,Vd = VDD,Vs = IsRs,Id = gmVg,Is = Id,Vg = Vgs +IsRs,電子工

6、程系,2-1-13,2-3-1Common Drain Amplifier,三、交流分析_電壓放大倍數(shù),電子工程系,2-1-14,Ri =VT /IT,Ri = ,2-3-1Common Drain Amplifier,三、交流分析_輸入電阻,電子工程系,2-1-15,Ro =VT /IT,Ro = Rs/rds/1/gm,2-3-1Common Drain Amplifier,三、交流分析_輸出電阻,電子工程系,2-1-16, 電壓放大倍數(shù)略小于1。, 電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。, 電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。, 輸入輸出同相, 輸入電阻大, 輸出電阻較低,Ri = ,Ro = rds/

7、Rs/1/gm,低頻小信號,2-3-1Common Drain Amplifier,四、電路特點,電子工程系,2-1-17,2-3-1Common Gate Amplifier, 輸入輸出同相 電路增益高 輸入電阻小 輸出電阻較小,一、工作原理,二、靜態(tài)工作點分析,三、交流分析,四、電路特點,電子工程系,2-1-18,Vgs(V),id mA,絕緣柵耗盡型,2-3-1Common Gate Amplifier,一、工作原理,Vgs(V),id mA,絕緣柵增強型,電子工程系,2-1-19,2-3-1Common Gate Amplifier,二、靜態(tài)工作點分析,Vd = VDD - IdRd,

8、Vs = -Vgs,Id = gmVg,Is = Id,Vg = 0,電子工程系,2-1-20,2-3-1Common Gate Amplifier,三、交流分析_電壓放大倍數(shù),電子工程系,2-1-21,Ri =VT /IT,2-3-1Common Gate Amplifier,三、交流分析_輸入電阻,電子工程系,2-1-22,Ro =VT /IT,2-3-1Common Gate Amplifier,三、交流分析_輸出電阻,電子工程系,2-1-23,電壓放大倍數(shù)與低頻跨導(dǎo)gm和Rd成正比。, 電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。, 電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。, 輸入輸出同相, 輸入電阻小, 輸出

9、電阻主要取決于Rd,低頻小信號,2-3-1Common Gate Amplifier,四、電路特點,電子工程系,2-1-24,2-3-4 MOS Differential Amplifier,一、工作原理,二、靜態(tài)工作點分析,三、差模放大分析,四、共模放大分析,五、共模抑制比,電子工程系,2-1-25,2-3-4 MOS Differential Amplifier,一、工作原理,電子工程系,2-1-26,沒有輸入信號時，兩個場效應(yīng)管工作狀態(tài)不確定,兩輸入端接地，Vg1= Vg2=0,Id1= Id2= gmVgs = Is /2,Is =Is1 + Is2,Vd=VDD Id1Rd =VDD

10、 Id2Rd,靜態(tài)時，差分輸出電壓為0。,2-3-4 MOS Differential Amplifier,Is,二、靜態(tài)工作點分析,電子工程系,2-1-27,V0=V+-V-=(Id1 Id2)Rd,設(shè)Vi1=V1+VCOM，Vi2=V2+VCOM,V0=gmRd(Vi2 Vi1),V0=gmRd(Vi2 Vi1),Ad = V0/Vi = -gmRd,2-3-4 MOS Differential Amplifier,三、差模放大分析,電子工程系,2-1-28,對于直流共模輸入信號,Is = Is1 + Is2 = 2Is1 = 2Is2,V+oCOM =V-oCOM =VDD - RdIs /2,2-3-4 MOS Differential Amplifier,四、共模放大分析,Vo = V+oCOM - V-oCOM = 0,電子工程系,2-1-29,對于交流共模輸入信號,gm1(Vg1-Vs)+ gm2(Vg2-Vs) = Is,Id1 + Id2 = Is,2gmVg-2gmVs=Is,Vs = Vg - Is/2gm,Rd,Id,T1,ViCOM,+,-,+,-,ViCOM,T2,+,-,+,-,Is2,Rd,Id,VOCOM,VOCO