海南風(fēng)光第20講第11章根本放大電路11.6場效應(yīng)管共源極放大電路12/16/2023電工技術(shù)答疑1.線形電阻的伏安特性曲線UIRUIU/I=RU/I=R2.晶體管BE結(jié)微變等效電路IBUBEQUBEQ/IBQ=R非線性

UBE/

IB=rbe在Q點(diǎn)處近似線性

UBE

IBrbe12/16/2023電工技術(shù)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？12/16/2023電工技術(shù)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12/16/2023電工技術(shù)§10.4場效應(yīng)晶體管場效應(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)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOS場效應(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12/16/2023電工技術(shù)MOS絕緣柵場效應(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12/16/2023電工技術(shù)PNNGSDN溝道增強(qiáng)型〔2〕符號(hào)N溝道耗盡型GSD柵極漏極源極GSD12/16/2023電工技術(shù)

N溝道MOS管的特性曲線IDmAVUDSUGS實(shí)驗(yàn)線路(共源極接法)GSDRDPNNGSD12/16/2023電工技術(shù)NMOS場效應(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12/16/2023電工技術(shù)UGS=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場效應(yīng)管輸出特性曲線12/16/2023電工技術(shù)增強(qiáng)型NMOS場效應(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12/16/2023電工技術(shù)耗盡型NMOS場效應(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12/16/2023電工技術(shù)耗盡型NMOS場效應(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)12/16/2023電工技術(shù)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)12/16/2023電工技術(shù)場效應(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+-GSD12/16/2023電工技術(shù)§11.6場效應(yīng)管放大電路11.6.1電路的組成原那么及分析方法(1).靜態(tài)：適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)，使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)(2).動(dòng)態(tài):能為交流信號(hào)提供通路組成原那么靜態(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12/16/2023電工技術(shù)11.6.2場效應(yīng)管共源極放大電路靜態(tài)分析無輸入信號(hào)時(shí)〔ui=0〕，估算：UDS和ID。+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KIDUDSR1=150k

R2=50k

RG=1M

RD=10k

RS=10k

RL=10k

gm=3mA/VUDD=20V12/16/2023電工技術(shù)設(shè)：UG>>UGS那么：UGUS而：IG=0所以：=直流通道+UDD+20VR1RDRGR2150K50K1M10KRS10KGDSIDUDSIG12/16/2023電工技術(shù)11.6.3動(dòng)態(tài)分析微變等效電路+UDD=+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KSGR2R1RGDRLRDUgsgmUgsUiUoIdSGDid12/16/2023電工技術(shù)動(dòng)態(tài)分析：UgsUiriroUoUgsgmId=SGR2R1RGRL

DRLRD=–gmUiRL

電壓放大倍數(shù)負(fù)號(hào)表示輸出輸入反相12/16/2023電工技術(shù)電壓放大倍數(shù)估算R1=150k

R2=50k

RG=1M

RS=10k

RD=10k

RL=10k

gm=3mA/VUDD=20V=-3〔10//10〕=-15RL=RD//RL12/16/2023電工技術(shù)ro=RD=10K

SGR2R1RGRL

DRLRD輸入電阻、輸出電阻=1+0.15//0.05=1.0375M

R1=150k

R2=50k

RG=1M

RD=10k

RS=10k

RL=10k

gm=3mA/VUDD=20Vrirori=RG+R1//R212/16/2023電工技術(shù)11.6.4源極輸出器〔共漏極放大電路〕uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10KR1=150k

R2=50k

RG=1M

RS=10k

RL=10k

gm=3mA/VUDD=20V12/16/2023電工技術(shù)靜態(tài)工作點(diǎn):=USUGUDS=UDD-US=20-5=15Vuo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K12/16/2023電工技術(shù)uo+UDD+20VRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K微變等效電路：12/16/2023電工技術(shù)微變等效電路：riroro

Ui=Ugs+UoUo=Id(RS//RL)=gmUgsRLGR2R1RGSDRLRS12/16/2023電工技術(shù)求rigR2R1RGsdRLRSriri=RG+R1//R212/16/2023電工技術(shù)求ro加壓求流法roro

=RS1+gmRSIogR2R1RGsRS12/16/2023電工技術(shù)ri=RG+R1//R2R1=150k

R2=50k

RG=1M

RS=10k

RL=10k

gm=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=1.0375M

AV=gmRL1+gmRLuo+UDD+20V