模电基本放大电路(PPT)课件.ppt

1、2.1 放大电路的基本概念 2.2 基本放大电路的分析方法 2.3 场效应三极管放大电路的 分析方法2.1 放大的基本概念和 放大电路的主要性能指标 2.1.1 放大的概念 2.1.2 放大电路的主要技术指标 2.1.3 基本放大电路的工作原理2.1.1 放大的概念 基本放大电路一般是指由一个三极管（或场效基本放大电路一般是指由一个三极管（或场效应管）与相应元件组成的三种基本组态放大电路。应管）与相应元件组成的三种基本组态放大电路。 1.1.放大电路主要用于放大微弱信号，输放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了

2、加强。号的能量得到了加强。 2. 2.输出信号的能量实际上是由直流电源输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。成信号能量，提供给负载。共发射极、共集电极、共基极共发射极、共集电极、共基极放大电路的结构示意框图见图放大电路的结构示意框图见图03.0103.01。图03.01 放大概念示意图2.1.2 2.1.2 放大电路的主要技术指标放大电路的主要技术指标 (1)放大倍数 (2)输入电阻Ri (3)输出电阻Ro (4)通频带(1) (1) 放大倍数放大倍数 输出信号的电压和电流幅度得到了放大，所以输出功率

3、也会有所放大。对放大电路而言有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数,通常它们都是按正弦量定义的。放大倍数定义式中各有关量如图03.02所示。图03.02 放大倍数的定义互阻放大倍数互阻放大倍数定义为定义为 (2.1.3)io/ IUAui电压放大倍数电压放大倍数定义为定义为 (2.1.1)io/UUAu功率放大倍数功率放大倍数定义为定义为 (2.1.5)iiooio/IVIVPPAp互导放大倍数互导放大倍数定义为定义为 (2.1.4)ioiuUIA/电流放大倍数电流放大倍数定义为定义为(2.1.2) io/ IIAi(2) (2) 输入电阻输入电阻 Ri 输入电阻是表明放大电路从信号源吸取

4、电流大小的参数，Ri大放大电路从信号源吸取的电流小，反之则大。Ri的定义见图03.03和式(03.04)(03.04)iiiIUR图 03.03 输入电阻的定义(3) (3) 输出电阻输出电阻Ro 输出电阻是表明放大电路带负载输出电阻是表明放大电路带负载的能力，的能力，Ro大表明放大电路带负载的大表明放大电路带负载的能力差，反之则强。能力差，反之则强。Ro的定义见图的定义见图03.0403.04和式和式(03.05)(03.05)。 (03.05) 0,.o.ooSL=URIUR 图图03.04 是从输出端加假想电源是从输出端加假想电源U o求求Ro，)05.03()b(04.03oooL根据

5、式。开路时的输出为，、，测得时，在带根据图UIURoU(a)从假想的 求Ro Ro图 03.04 输出电阻的定义 o=oLoLURRRULooRUUR1=o 注意：放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都是注意：放大倍数、输入电阻、输出电阻通常都是在正弦信号下的交流参数，只有在放大电路处于放大在正弦信号下的交流参数，只有在放大电路处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。状态且输出不失真的条件下才有意义。图2.1.3 两个放大电路相连的示意图(4) (4) 通频带通频带00HL7.02)()(AAfAfA(03.06)相应的频率相应的频率fL称为下限频率，称为下限频率，fH称为上限频率称为上限频率。

6、图 03.05 通频带的定义 放大电路的增益放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低是频率的函数。在低频段和高频段放大倍数都要下降。当频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降下降到中频电压放大倍数到中频电压放大倍数A0的的 1/ 时时，即，即2问题问题1 1：放大电路的输出电阻小，对放大：放大电路的输出电阻小，对放大 电路输出电压的稳定性是否有利？电路输出电压的稳定性是否有利？问题问题2 2：有一个放大电路的输入信号的频：有一个放大电路的输入信号的频 率成分为率成分为100 100 Hz10 kHz，那么放，那么放 大电路的通频带应如何选择？大电路的通频带应如何选择？ 如果放大电路的通频

7、带比输入信如果放大电路的通频带比输入信 号的频带窄，那么输出信号将发号的频带窄，那么输出信号将发什么变化？什么变化？2.2 2.2 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理(2.2.1) (2.2.1) 共发射极组态交流基本放大电路的组成共发射极组态交流基本放大电路的组成(2.2.2) (2.2.2) 静态和动态静态和动态(2.2.3) (2.2.3) 直流通道和交流通道直流通道和交流通道(2.2.4) (2.2.4) 放大原理放大原理基本组成如下：基本组成如下： 三三 极极 管管T 负载电阻负载电阻Rc 、RL 偏置电路偏置电路VCC 、Rb 耦合电容耦合电容C1 、C2起放大作

8、用。起放大作用。将变化的集电极电流转换为电压输出。提供电源，并使三极管工作在线性区。输入耦合电容C1保证信号加到发射结，不影响发射结偏置。输出耦合电容C2保证信号输送到负载，不影响集电结偏置。(2.2.1) (2.2.1) 共发射极组态交流基本放大电路的组成共发射极组态交流基本放大电路的组成 图 03.06 共发射极组态交流基本放大电路 (2.2.2) (2.2.2) 设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 静态静态 时，放大电路的工作状态，时，放大电路的工作状态，也称也称直流工作状态直流工作状态。0iu 放大电路建立正确的静态工作点，是保证动放大电路建立正确的静态工作点，是保证动态工作

9、的前提。态工作的前提。 动态动态 时，放大电路的工作状时，放大电路的工作状态，也称态，也称交流工作状态交流工作状态。0iu情况一、没有设置合适的静态工作点CCCCVRIVUIIIcCQCEQBQCQBQ00 静态时：静态时：。V 0iu情况二、合理地设置静态工作点cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI 静态时：静态时：。V 0iuQ点合适情况下 基本共射放大电路的波形分析(2.2.3) (2.2.3) 基本共射放大电路的工作原理及波形分析基本共射放大电路的工作原理及波形分析1、直接耦合共射放大电路(2.2.4) (2.2.4) 常见的两种基本共射放大电路常见的两种基本共射

10、放大电路2、阻容耦合共射放大电路2、 阻容耦合共射放大电路2.3 2.3 双极型三极管放大电路双极型三极管放大电路 的的 基基 本本 分分 析析 方方 法法2.3.1 放大电路的直流通路与交流通路2.3.2 放大电路的图解分析2.3.3 三极管的低频小信号模型2.3.4 共射组态基本放大电路微变等效 电路分析法2.3.5 放大器工作点稳定问题2.3.6 共集、共基组态基本放大电路 直流通道 交流通道 在直流电源的作用下直流电流流经的通道。电容开路；电感短路；信号源短路，但应保留其内阻。 能通过交流的电路通道。电容（容量足够大，如耦合电容）-短路；直流电源短路 。(2.3.1) (2.3.1)

11、直流通道和交流通道直流通道和交流通道 (a)直流通道 (b)交流通道 图 03.07 基本放大电路的直流通道和交流通道图2.2.1 所示基本共射放大电路的直流通路和交流通路图2.2.1 所示基本共射放大电路的交流通路图2.2.1 所示基本共射放大电路的直流通路图2.2.1 所示基本共射放大电路图2.3.2 直接耦合共射放大电路及其 直流通路和交流通路阻容耦合共射放大电路交流通路直流通路 2.3.2 2.3.2 放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法 放大电路的分析有放大电路的分析有静态分析静态分析和和动态分析动态分析。 一、静态分析一、静态分析 二、动态分析二、动态分析 一、一、 放大电路的

12、静态分析放大电路的静态分析 静态分析有静态分析有计算法计算法和和图解分析法图解分析法两种。两种。（1 1）静态工作状态的计算分析法）静态工作状态的计算分析法（2 2）静态工作状态的图解分析法）静态工作状态的图解分析法 静态工作状态的计算分析法静态工作状态的计算分析法cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI IBQ、ICQ和和UCEQ这些量代表的工作状态称为这些量代表的工作状态称为静态工作点静态工作点，用用Q表示。在测试基本放大电路时表示。在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位，往往测量三个电极对地的电位UB、UE和和UC即即可确定三极管的静态工作状态可确定三极管的

13、静态工作状态。根据直流通道可对放大电路的静态进行计算根据直流通道可对放大电路的静态进行计算静态工作状态的图解分析法静态工作状态的图解分析法图 03.08 放大电路静态工作状态的图解分析 放大电路的静态工作状态的图解分析如图03.08所示。cCCCCEbBECCBRiVuRuRVRuVibBEbCCiBiC1. 由直流负载列出方程由直流负载列出方程 uCE=VCCiCRc2. 在输出特性曲线上确定在输出特性曲线上确定两个特殊点两个特殊点,即可即可 画出直流负载线。画出直流负载线。 直流负载线的确定方法直流负载线的确定方法：VCC 、 VCC /Rc3. 在输入回路列方程式在输入回路列方程式uBE

14、 =VCCiBRb4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两在输入特性曲线上，作出输入负载线，两 线的交点即是线的交点即是Q。5. 得到得到Q点的参数点的参数IBQ、ICQ和和UCEQ。例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图 03.09所示，试判断三极管的工作状态。 图 03.09 三极管工作状态判断 放大截止饱和二、二、 放大电路的动态图解分析放大电路的动态图解分析 （1）交流负载线）交流负载线 （2）交流工作状态的图解分析）交流工作状态的图解分析 （3）最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 （4）非线性失真非线性失真 （5）输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形基本共射放大电路iBiC

15、利用图解法求电压放大倍数bBEbIBBIRuRuVRuuVibBEBBB基本共射放大电路的波形分析bBEbIBBIRuRuVRuuVibBEBBB（1）交流负载线）交流负载线 交流负载线确定方法：交流负载线确定方法： 1.通过输出特性曲线上的通过输出特性曲线上的Q点点做一条直线，其斜率为做一条直线，其斜率为- -1/RL 。 2.RL= RLRc， 是交流负载电阻。是交流负载电阻。 3.交流负载线是有交流交流负载线是有交流 输入信号时输入信号时Q点的运点的运 动轨迹。动轨迹。 4.交流负载线与直流交流负载线与直流 负载线相交负载线相交Q点。点。 图图 03.11 放大电路的动态放大电路的动态

16、工作状态的图解分析工作状态的图解分析iBiC（动画动画3-1）图 03.12 放大电路的动态图解分析通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可得如下结论： 1. 1. ui uBE iB iC uCE |-uo| 2. 2. uo与与ui相位相反；相位相反； 3. 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 4. 可以确定最大不失真输出幅度可以确定最大不失真输出幅度。(2)(2)交流工作状态的图解分析交流工作状态的图解分析图2.3.9 直流负载线和交流负载线饱和失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失

17、真。对于的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。(3) (3) 波形非线性失真的分析波形非线性失真的分析 注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。截止失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为顶部失真。输出电压表现为顶部失真。(3) (3) 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 注意：对于PNP管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。放大电路的最大不失真输出幅度放大电路的

18、最大不失真输出幅度 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要：需要： 1.工作点工作点Q要设置在输出特性曲线放要设置在输出特性曲线放 大区的中间部位；大区的中间部位； 2.要有合适的交流负载线。要有合适的交流负载线。 图 03.14 放大器的最大不失真输出幅度（动画3-4）%10012322VVVTHD 非线性失真系数的定义：非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输在某一正弦信号输入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分量的总有效值与基波分量之比，用量的总有效值与基波分量之比，用THD表示，表示，即即左图电路，由于电

19、路参数的改变使Q点移动。返回返回iBiC1. 从Q1到Q1 (5) (5) 输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的面积大，大，就要使功率三角形的面积大，即必须使即必须使Vom 和和Iom 都要大。都要大。 图 03.15 功率三角形放大电路向电阻性负载提供的放大电路向电阻性负载提供的输出功率输出功率 在输出特性曲线上，在输出特性曲线上，正好是三角形正好是三角形 ABQ的面的面积，这一三角形称为积，这一三角形称为功率功率三角形三角形。2.3.3 等效电路法等效电路法 （）模型的建立（）模型的建立 （）主要参数（）主要参数

20、（）（）h h参数参数 （）（）h h参数微变等效电路简化模型参数微变等效电路简化模型基本共射放大电路iBiC一、 晶体管的直流模型 二、二、晶体管共射 h h 参数等效模型 1.1.三极管可以用一个模型来代替。三极管可以用一个模型来代替。 2.2.对于低频模型可以不考虑结电容的影响。对于低频模型可以不考虑结电容的影响。 3.3.小信号意味着三极管在线性条件下工作，小信号意味着三极管在线性条件下工作， 微变也具有线性同样的含义。微变也具有线性同样的含义。 （1）模型的建立模型的建立iBiC+-uBE+-uC EbeciBiC （1）模型的建立模型的建立iBiC+-uBE+-uC EbeciBi

21、C （1）模型的建立模型的建立),(),(CEBCCEBBEuifiuifuceebeceebebeUhIhIUhIhU2221c1211图2.3.13 h参数的物理意义及求解方法 三极管三极管模型模型CE0BCECB0CEBCCCE0BCEBEB0CEBBEBEuuiiiiiuuuiiuuiuiuCECCEBEBCEBCEduuidiiididuuudiiuduICECBUBCICEBEBUBBEceebeceebebeUhIhIUhIhU2221c1211(3) (3) h h参数参数CE)/(BBE11euiuh，称为，称为输入电阻输入电阻，即，即 rbe。0B)/(CEBE12iuuh

22、，称为，称为电压反馈系数电压反馈系数。0CE)/(BC21uiih，称为，称为电流放大系数电流放大系数，即，即 。0B)/(CEC22iuih ，称为，称为输出电导输出电导，即，即1/rce。 1.1.三极管可以用一个模型来代替。三极管可以用一个模型来代替。 2.2.对于低频模型可以不考虑结电容的影响。对于低频模型可以不考虑结电容的影响。 3.3.小信号意味着三极管在线性条件下工作，小信号意味着三极管在线性条件下工作， 微变也具有线性同样的含义。微变也具有线性同样的含义。三极管的低频小信号模型如图三极管的低频小信号模型如图03.1603.16所示。所示。图 03.16 双极型三极管h参数模型图

23、2.3.12 晶体管的共射h参数等效模型（2)2)模型中的主要参数模型中的主要参数 r rbebe三极管的交流输入电阻三极管的交流输入电阻 根据二极管的方程式根据二极管的方程式1)e (T/SUuIi对于三极管的发射结对于三极管的发射结TE BTE B/ES/ESEe1)e (UUuuIIi求发射结的动态电导，求发射结的动态电导，b b 相当基区内一个点，相当基区内一个点，b b是基极。是基极。TE/ESTE BE eTE Be1dd1UiIUuirUu reUT / iE reQUT /IEQ=26 (mV)/ IEQ ( mA) rbeQ= rbb + rbe 300 +(1+) 26 /

24、 IEQ （03.11） i iB B输出电流源输出电流源 表示三极管的电流放大作用。表示三极管的电流放大作用。反映了三极管具有电流控制电流源反映了三极管具有电流控制电流源CCCS的特性的特性。rbe re归算到基极回路的电阻。rbb 相当于基相当于基区的体电阻区的体电阻, 对于小功率三极管对于小功率三极管rbb 300 ，。，。 (3) (3) h h参数参数),(),(CEBCCEBBEuifiuifuCE0BCECB0CEBCCCE0BCEBEB0CEBBEBEuuiiiiiuuuiiuuiuiuCE)/(BBE11euiuh，称为，称为输入电阻输入电阻，即，即 rbe。0B)/(CEB

25、E12iuuh，称为，称为电压反馈系数电压反馈系数。0CE)/(BC21uiih，称为，称为电流放大系数电流放大系数，即，即 。0B)/(CEC22iuih ，称为，称为输出电导输出电导，即，即1/rce。三极管的模型也可以用网络方程导出三极管的模型也可以用网络方程导出。三极管的输入和输出特性曲线如下：三极管的输入和输出特性曲线如下： (4) (4) h h参数微变等效电路简化模型参数微变等效电路简化模型 简化的三极管简化的三极管h h参数模型，如图参数模型，如图03.1903.19所示。所示。 图中作了两处忽略图中作了两处忽略 h h1212反映三极管内部的电反映三极管内部的电压反馈，因数量

26、很小，一般压反馈，因数量很小，一般可以忽略。可以忽略。 h h2222具有电导的量纲，与具有电导的量纲，与电流源并联时，分流极小，电流源并联时，分流极小，可作开路处理。可作开路处理。图 03.19 三极管简化h参数模型2.2.4 共射组态基本放大电路共射组态基本放大电路 微变等效电路分析法微变等效电路分析法 (1) (1) 共射组态基本放大电路共射组态基本放大电路 (2) (2) 直流计算直流计算 (3) (3) 交流计算交流计算例 基本共射放大电路的动态分析iBiC考虑信号源内阻并带上负载 RL求： ， ，siiosUUUUUUAousoRiR2.4 放大器工作点稳定问题一、工作点稳定及温度

27、对工作点的影响一、工作点稳定及温度对工作点的影响1、为什么要设置稳定的、为什么要设置稳定的Q点？点？ （1）Q点设置不合适的话，将使输出波形失真点设置不合适的话，将使输出波形失真 （2）放大倍数与）放大倍数与Q点有关点有关 2、环境温度对工作、环境温度对工作点稳定的影响点稳定的影响 当温度升高时，当温度升高时，三极管的反向饱和三极管的反向饱和电流电流ICBO 、UBE IC 从而影从而影响响Au。二、 典型的静态工作点稳定电路 稳定稳定Q点的原理：设点的原理：设I1IB，对，对Si管管10倍倍 对对Ge管管20倍倍 则有：则有： U b= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)当某种原因影响当

28、某种原因影响IC IE UE UBE IB IC 三、工作点稳定电路介绍三、工作点稳定电路介绍 四、四、 共射组态基本放大电路分析举例共射组态基本放大电路分析举例共发射极交流基本放大电路如图所示。共发射极交流基本放大电路如图所示。 Rb1和和Rb2系偏置电系偏置电阻。阻。C1是耦合电容，将是耦合电容，将输入信号输入信号vi耦合到三极耦合到三极管的基极。管的基极。 Rc是集电极负载电是集电极负载电阻。阻。Re是发射极电阻，是发射极电阻，Ce是是Re的旁路电容。的旁路电容。 C2是耦合电容，将是耦合电容，将集电极的信号耦合到负集电极的信号耦合到负载电阻载电阻RL上。上。 Rb1、Rb2、Rc和和R

29、e处处于直流通道中。于直流通道中。Rc 、RL相并联，相并联，处于输出回路处于输出回路的交流通道之中。的交流通道之中。(1) (1) 直流计算直流计算 图图03.2003.20电路的直流通道如图电路的直流通道如图03.21(a)03.21(a)所示，用戴维宁定理进行变换后如图所示，用戴维宁定理进行变换后如图03.21(b)03.21(b)所示。所示。 (a) 直流通路 (b) 用戴维宁定理进行变换 图 03.21 基本放大电路的直流通道 IB=(V CCVBE) / Rb+(1+ )Re U CC= VCC Rb2 / (Rb1+Rb2) Rb= Rb1Rb2 IC= IB UC= VCC I

30、CRc UCE= VCC ICRcIERe= VCC IC(Rc+Re) 因此因此静态计算静态计算如下：如下：(3) (3) 交流计算交流计算根据图根据图03.20(b)的微变等效电路，有的微变等效电路，有输出电阻Ro = rceRcRc (03.18) Ebbbebeib/ mV26)1 (/IrrrUIbcII = LbLcoRIRIULcL/= RRR输入电阻 = rbe / Rb1/ Rb2rbe = rbb +(1+)26 mV/ IE =300+(1+)26 mV/ IE (03.17)iii/ IUR电压放大倍数 = RL / rbe (03.16)io/UUAv 根据图根据图0

31、3.04(a)求输出电阻的原理，求输出电阻的原理，应将图应将图03.20(b)微变等效电路的输入端短微变等效电路的输入端短路，将负载路，将负载开路。在输开路。在输出端加一个出端加一个等效的输出等效的输出电压电压Vo 。于是于是输出电阻RoRo = rceRCRC （动画3-7） 共发射极电路 共集电极电路 共基极电路一、 共集组态基本放大电路共集电极组态基本放大电路如图所示。 (a)共集组态放大电路 (b) 直流通道 图03.22 共集组态基本放大电路 (1) (1)直流分析直流分析 将共集组态基本放大电路的直流通道画于图 03.22(b)之中，于是有 IB=( VCCUBE)/ Rb+(1+

32、)Re IC= IB UCE= VCCIERe= VCCICRe(2)(2)交流分析交流分析 将CC放大电路的中频微变等效电路画出.中频电压放大倍数中频电压放大倍数1)1 ()1 (LbeLioRrRUUAu 输入电阻输入电阻 Ri=Rb1/ Rb2 /rbe +(1+)Re)CC组态微变等效电路Rb = Rb1/ Rb2 RbRLLeLRRR/iR输出电阻输出电阻输出电阻可从右图求出。1+/=)/()+/()1(,)+/()/()1 (beeoebebebebbbesooosoosooRoRrRIURRURrUIRrUIRUIIIII 将输入信号短路，负载开路，由所加的等效输出信号 可以求出

33、输出电流oU图03.24 求Ro的微变等效电路oR输出电阻输出电阻 输出电阻可从图3.24求出。图03.24 求Ro的微变等效电路)21.03(1+/=)/()+/()1(/,)+/()/()1 (sbeeoooeosbeoob2b1sssbeobeobbboeRrRIVRRVRrVIRRRRRrVIRVIIIIIR 将输入信号短路，负载开路，由所加的等效输出信号 可以求出输出电流oV 共基组态放大电路如图03.25所示，其直流通道如图03.26所示。(1)直流分析 与共射组态相同。 图 03.25共基组态放大电路图 03.26 共基放大电路的直流通道二、 共基组态基本放大电路(2)交流分析

34、共基极组态基本放大电路的微变等效电路如图03.27所示。CB组态微变等效电路电压放大倍数 =RL / rbe输入电阻 输出电阻 Ro RCio/UUAv1/1/beebeiiirRrIURoR图2.5.4 基本共基放大电路Ic2.6 基本放大电路的派生电路图2.6.1 复合管图2.6.2 阻容耦合复合管共射放大电路图2.6.3 阻容耦合复合管共集放大电路图2.6.4 共射共基放大电路的交流通路图2.6.5 共集共基放大电路的交流通路返回返回一、 复合管2.6.1 复合管及其放大电路二、 阻容耦合复合管共射放大电路三、 阻容耦合复合管共集放大电路2.6.2 共射共基放大电路的交流通路图2.6.5

35、 共集共基放大电路的交流通路2 27 7 场效应三极管放大电路场效应三极管放大电路 的分析方法的分析方法2.3.1 2.3.1 共源组态基本放大电路共源组态基本放大电路2.3.2 2.3.2 共漏组态基本放大电路共漏组态基本放大电路2.3.3 2.3.3 共栅组态基本放大电路共栅组态基本放大电路2.3.4 2.3.4 三种组态基本放大电路的比较三种组态基本放大电路的比较2.7.1 场效应管放大电路的三种接法一、 基本共源放大电路2.7.2 场效应管放大电路静态工作点的设置方法及分析静态分析方法一： 用图解法求解基本共源放大电路的静态工作点。静态分析方法二： 用估算法求解基本共源放大电路的静态工

36、作点。先求得UGSQ=VGG，再将UGSQ代入id=f(uGS)即可求得IDQ 。二、 自给偏压共源放大电路三、 分压式偏置电路一、 MOS管的低频小信号等效模型2.7.3 场效应管放大电路的动态分析图2.7.7 从特性曲线求gm和rdsMOS管的低频小信号简化模型例1 基本共源放大电路分析例2 基本共漏放大电路分析图2.7.10 求解基本共漏放大电路的输出电阻2.7.12.7.1共源组态基本放大电路共源组态基本放大电路 对于采用场效应三极管的共源基本放大对于采用场效应三极管的共源基本放大电路，可以与共射组态接法的基本放大电路电路，可以与共射组态接法的基本放大电路相对应，只不过场效应三极管是电

37、压控制电相对应，只不过场效应三极管是电压控制电流源，即流源，即VCCS。共源组态的基本放大电路。共源组态的基本放大电路如图如图03.2803.28所示。所示。(a)采用结型场效应管(b)采用绝缘栅场效应管图图 03.28 共源组态接法基本放大电路共源组态接法基本放大电路 比较共源和共射放大电路，它们只是在比较共源和共射放大电路，它们只是在偏置电路和受控源的类型上有所不同。只偏置电路和受控源的类型上有所不同。只要将微变等效电路画出，就是一个解电路要将微变等效电路画出，就是一个解电路的问题了。的问题了。(1)(1)直流分析直流分析 将共源基本放大电路的直流通道画出,如图03.29所示。03.29

38、共源基本放大 电路的直流通道 图中Rg1、Rg2是栅极偏置电阻，Rs是源极电阻，Rd是漏极负载电阻。与共射基本放大电路的Rb1、Rb2，Re和Rc分别一一对应。而且只要结型场效应管栅源间PN结是反偏工作，无栅流，那么JFET和MOSFET的直流通道和交流通道是一样的。 根据图根据图03.29可写出下列可写出下列方程方程 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R) 于是可以解出于是可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。图图03.30 微变等效电路微变等效电路(2)(2)交

39、流分析交流分析 画出图03.28电路的微变等效电路，如图03.30所示。 与双极型三极管相比，输入电阻无穷大，与双极型三极管相比，输入电阻无穷大，相当开路。相当开路。VCCS的电流源的电流源 还并联了一个还并联了一个输出电阻输出电阻rds，在双极型三极管的简化模型中，在双极型三极管的简化模型中，因输出电阻很大视为开路，在此可暂时保留。因输出电阻很大视为开路，在此可暂时保留。其它部分与双极型三极管放大电路情况一样。其它部分与双极型三极管放大电路情况一样。gsmVg电压放大倍数电压放大倍数 如果有信号源内阻RS时 =gmRLRi / (Ri +RS) 式中Ri是放大电路的输入电阻。LddsLLmg

40、sLddsgsmLddsgsmo/)/()/(RRrRRgVRRrVgARRrVgVvvA输入电阻输入电阻 RVIRRiiig1g2/ /.输出电阻输出电阻 为计算放大电路的输出电阻，可按双口为计算放大电路的输出电阻，可按双口网络计算原则将放大电路画成图网络计算原则将放大电路画成图03.3103.31的形式。的形式。图 03.31 计算Ro的电路模型 将负载电阻将负载电阻RL开路，并想象在输出端加开路，并想象在输出端加一个电源一个电源 , 将输入电压信号源短路，但保将输入电压信号源短路，但保留内阻。然后计算留内阻。然后计算 ，于是，于是 ddsooo/=RrIVR交流参数归纳如下电压放大倍数L

41、mioRgVVAvddsdooo/RrRIVR输出电阻输入电阻 Ri=Rg1/Rg2 或 Ri=Rg+(Rg1/Rg2) 2.3.2 2.3.2 共漏组态基本放大电路共漏组态基本放大电路共漏组态基本放大电路如图共漏组态基本放大电路如图03.3203.32所示所示图 03.32 共漏组态放大电路 03.33 直流通道其直流工作状态和动态分析如下。其直流工作状态和动态分析如下。(1)(1)直流分析直流分析 将共漏组态基本放大电路的直流通道画将共漏组态基本放大电路的直流通道画于图于图03.3303.33之中，于是有之中，于是有 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGID

42、QR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS(off)2 VDSQ= VDDIDQR由此可以解出由此可以解出VGSQ、IDQ和和VDSQ。LmLmLdsgsmgsLdsgsmio1)/()/(RgRgRRrVgVRRrVgVVAv(2)(2)交流分析交流分析 将图将图03.3203.32的的CD放大电路的微变等效电放大电路的微变等效电路画出，如图路画出，如图03.3403.34所示。所示。图03.34 共漏放大电路的微变等效电路电压放大倍数电压放大倍数。式中LLdsL/RRRRrR vA为正，表示输入与输出同相，当 gmRL1 时，vA1。比较共源和共漏组态放大电路的电压放大倍数公比较共源和

43、共漏组态放大电路的电压放大倍数公式，分子都是式，分子都是gmRL，分母对共源放大电路是，分母对共源放大电路是1，对共漏放大电路是对共漏放大电路是(1+ gmRL)。输入电阻输入电阻)/(g2g1giRRRR 输出电阻输出电阻 计算输出电阻的原则与其它组态相同，计算输出电阻的原则与其它组态相同，将图将图03.34改画为图改画为图03.35。图03.35 求输出电阻的微变等效电路mmmdsdsmdsooogsomdsogsmdsoo1/1)/(1/)/1/(/,)/1/(/)/(gRRgRgrRrRgrRIVRVVgrRVVgrRVI交流参数归纳如下电压放大倍数LmLmio1RgRgVVAvmmd

44、sooo1/)/1/(/gRgrRIVR输出电阻输入电阻Ri=Rg+(Rg1/Rg2)LmLdmgsLdgsmio)/()/(RgRRgVRRVgVVAv2.3.3 2.3.3 共栅组态基本放大电路共栅组态基本放大电路 共栅组态放大电路如图共栅组态放大电路如图03.3603.36所示，其所示，其微变等效电路如图微变等效电路如图03.3703.37所示。所示。 图 03.36共栅组态放大电路 图 03.37 微变等效电路(1)(1)直流分析直流分析 与共源组态放大电路相同。与共源组态放大电路相同。(2)(2)交流分析交流分析电压放大倍数电压放大倍数输入电阻输入电阻mmgsmgsgsiii1/11

45、gRgRVgRVVIVR 输出电阻输出电阻 RoRd1)/()/1 ()/1 (mmmgRRgRgR交流参数归纳如下电压放大倍数.LmLdmgsLdgsmio)/()/(RgRRgVRRVgVVAv输入电阻mmgsmgsgsiii1/11gRgRVgRVVIVR输出电阻 RoRd2.3.4 2.3.4 三种接法基本放大电路的比较三种接法基本放大电路的比较三种基本放大电路的比较如下三种基本放大电路的比较如下组态对应关系组态对应关系 CE / CB / CC CS / CG / CDbeLLbeLbeL +=CB )1( )(1 =CC =CErRARrRArRAvvv：LmLmLmLm+=CG

46、1 =CD =CSRgARgRgARgAvvv：电压放大倍数电压放大倍数三种基本放大电路的比较如下三种基本放大电路的比较如下组态对应关系组态对应关系 CE / CB / CCCE / CB / CC CS / CG / CDCS / CG / CD输入电阻输入电阻Ri CB: CC:CE:CS：Rg1 / Rg2CD：Rg+ (Rg1 / Rg2 )CG：R/(1/gm)Rrbbe/ / )1 (/LbebRrRRe/rbe/(1+)三种基本放大电路的比较如下三种基本放大电路的比较如下组态对应关系组态对应关系 CE / CB / CC CS / CG / CD输出电阻输出电阻Ro cs/bbeec CB1+/ CCCERRRrRR：CS：rds / RdCD：R/(1/gm)CG：Rd