天津大学测控电路基础-第二章.pptVIP

放大的概念 2、三极管放大电路的三种组态 失真分析 截止失真 消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β，减小VBB，增大VCC。 半导体器件的非线性特性使放大电路的分析复杂化。利用线性元件建立模型，来描述非线性器件的特性。 h参数等效模型（交流等效模型） 在交流通路中可将晶体管看成为一个二端口网络，输入回路、输出回路各为一个端口。 在低频、小信号作用下的关系式 h参数的物理意义 简化的h参数等效电路－交流等效模型 阻容耦合共射放大电路的动态分析 阻容耦合共射放大电路分析实例 阻容耦合共射放大电路分析实例 几个值得注意的问题一 几个值得注意的问题二 组态二：共集电极电路 （1）静态分析 小信号模型 （3）放大倍数和输入电阻 （4）输出电阻 组态三：共基极放大电路 组态三：共基极放大电路 （2）小信号模型 （3）性能指标 三种组态电路比较 3、多级放大电路 （1）基本概念 （2）直接耦合多级放大电路 （3）阻容耦合多级放大电路 （4）变压器耦合多级放大电路 （1）基本概念 （1）基本概念 （2）直接耦合多级放大电路 （3）阻容耦合多级放大电路 （4）变压器耦合多级放大电路 （4）变压器耦合多级放大电路 4、放大电路的频率响应 4、放大电路的频率响应 （1）BJT的高频小信号模型 （2）单级放大电路的频率响应 中频段 高频段 高频段 高频段 高频段 高频段频响波特图 高频段相频波特图 低频段 低频段 低频段 全频段电压放大倍数 放大电路的增益——带宽积 共基极电路的高频响应 共基极电路的高频响应 共集电极电路的高频响应 （3）多级放大电路的频率响应 * * * * * * * * * * * 所以，三极管一旦选定，增益带宽积就确定下来，放大倍数增大多少倍，带宽就减少多少倍 （2）单级放大电路的频率响应 （2）单级放大电路的频率响应 + + - - Cb’e Cb‘c Rc Re vi vo + + - - Cb’e Cb‘c （2）单级放大电路的频率响应 + + - - Cb’e Cb‘c + + - - Cb’e Cb‘c （2）单级放大电路的频率响应 + + - - Cb’e Cb‘c Rb Re vi vo Re Rb 密勒效应 设电路总增益为Av，每一级的增益分别为 Av1、Av2、.....、Avn，则： 4、放大电路的频率响应 通频带比任何一级都窄 增益提高 （1）MOSFET放大电路 直流偏置及静态工作点的计算 图解分析 小信号模型分析 （2）带PMOS负载的NMOS放大电路 5、场效应管放大电路 第二章、基本放大电路 vDS /V iD 截止区（夹断区） vGS VT以下区域就是截止区 vGS? VT ，iD=0 可变电阻区 vDS增大，iD随着增大的区域 vDS≤vGS-VT, 处于饱和区的场效应管相当于一个压控可变电阻 输出特性曲线（以N沟道增强型为例） （1）MOSFET放大电路 Kn，电导常数 rdso，输出电阻 vDS /V iD 放大区（恒流区、饱和区） vDS增大，iD不变的区域 ?vGS -vDS ?? ?VP ?，vGS≥VT ,vDS≥vGS-VT 处于恒流区的场效应管相当于一个压控电流源 输出特性曲线（以N沟道增强型为例） （1）MOSFET放大电路 （1）MOSFET放大电路 直流偏置及静态工作点的计算（VGS、ID、VDS) 简单的共源极放大电路（N沟道增强型） 共源极放大电路 直流通路 假设工作在饱和区，即 验证是否满足 如果不满足，则说明假设错误 须满足VGS VT ，否则工作在截止区 *再假设工作在可变电阻区 即 简单的共源极放大电路 假设工作在饱和区 满足 假设成立，结果即为所求。 解： 例： 设Rg1=60k?，Rg2=40k?，Rd=15k?， 试计算电路的静态漏极电流IDQ和漏源电压VDSQ 。 VDD=5V， VT=1V， 简单的共源极放大电路 带源极电阻的NMOS共源极放大电路 饱和区 需要验证是否满足 }联立求解 （1）MOSFET放大电路 静态时，vI＝0，VG ＝0，ID ＝I 电流源偏置 VS ＝ VG － VGS （饱和区） 电流源偏置共源极放大电路 VDS ＝ VDD －IDRd－ VS 需要验证是否满足 （1）MOSFET放大电路 图解分析 由于负载开路，交流负载线与直流负载线相同 （1）MOSFET放大电路 小信号模型分析 模型（工作在饱和区） 静态值 （直流） 动态值 （交流） 非线性失真项 当vgs 2(VGSQ- VT )时(必须满足的小信号条件） （1）MOSFET放大电路 ??0时 高频小信号模型 小信号模型分析 放大电路分析 小信号模型分析 小信号模型分析 例 小信号模型分析 共漏极电路 小信号模型分析 交流