低频第4章(4.2).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章,场效应管及基本放大电路,第一节 MOS场效应管的特点,与双极型晶体管相比，MOS场效应管具有以下主要特点：,（1）MOS场效应管是一种电压控制器件；,i,D,受,u,GS,的控制。,（2）MOS场效应管是单极型器件，温度稳定性好，抗辐射能力强。,（3）,输入电阻极高，一般高达10,10,10,12,。,（4）MOS场效应管所占芯片面积小、功耗很小，且制造工艺简单，因此便于集成。,（5）因MOS场效应管既有,N,沟道和,P,沟道器件之分，又有增强型和耗尽型之别，所以它们对偏压极性有不同要求，这一点与双极型器件是不完全相同的。,双极型和场效应型三极管的比较,双极型和场效应型三极管的比较(续),2.高频等效电路：,FET,高频微变等效电路（,d,U,BS,=0,）,U,gs,G,S,g,m,U,gs,1/g,ds,D,S,U,gs,I,d,C,ds,C,gs,2.,连接方法（组态）,：,FET,高频微变等效电路（,d,U,BS,=0,）,Ui,+,-,Uo,+,-,S,G,D,Ui,+,-,Uo,-,S,G,D,+,Ui,+,-,Uo,+,-,S,G,D,（a）共源放大电路,（b）共漏放大电路,（c）共栅放大电路,第二节 MOS场效应管的,基本放大电路,一,.低频交流小信号模型：,U,gs,+,-,g,m,U,gs,1/g,ds,+,-,U,gs,+,I,d,简化的低频小信号模型,（,d,U,BS,=0,）,二,场效应管的偏置电路,（一）,自给偏置电路,：,(1).,U,GS,=,0时：,I,S,=,I,D,R,S,两端电压为：,U,S,=,I,S,R,S,(2).由于,I,G,=0;,U,G,=0:,U,GS,=,-I,S,R,S,=,-I,D,R,S,由此构成直流偏压，所以称为自给偏压式。,1.,基本型自给偏置电路,：,基本型自给偏置电路,第,二,节 场效应管的基本放大电路,2,.,改进型自给偏置电路,：,上述电路中,R,S,起直流反馈作用，,R,S,大，Q稳定；但,R,S,大Q点低。,问题：,Q点低不仅使,A,，且由于接近夹断，非线性失真加大。,(1),.,由,R,1,=,R,2,分压，给,R,G,一个固定偏压。,R,G,很大以减小对输入电阻的影响。,(2),.,对于耗尽型FET：,U,GS,=,E,D,R,2,/(,R,1,+,R,2,),-I,D,R,S,此时,R,S,大,Q,点不会低。（反馈调节）,显然对于JFET,当,|,U,S,|U,G,|,时，放大器具有正确的偏压。,改进型自给偏置电路,I,D,=,I,DSS,1(,U,GS,/U,p,),2,（二）外加偏置电路：,外加偏置电路,对于增强型MOSFET,:,U,GS,=,0时：,I,D,=0,(1),.,此时靠外加偏压：,U,GS,=,E,D,R,L,/(,R,1,+,R,2,),R,G,很大以减小对输入,电阻的影响。,(2),.,改进型外加偏压：,U,GS,=,E,D,R,L,/(,R,1,+,R,2,),-I,D,R,S,对于JFET,须保证,|,U,S,|U,G,|,时，放大器具有正确的偏压。,耗尽型以自给偏压为主,U,G,=,U,DD,R,2,/(,R,1,+R,2,),U,GS,=,U,G,U,S,=,U,G,I,D,R,I,D,=,I,DSS,1(,U,GS,/U,p,),2,U,DS,=,U,DD,I,D,(,R,d,+R,),共源基本放大,电路的直流通道,根据图可写出下列方程：,于是可以解出,U,GS,、,I,D,和,U,DS,。,二 三种基本放大电路,（一）共源组态基本放大器,(1)直流分析,二 三种基本放大电路,结型共源放大器电路,电压增益为:,1.未接C,S,时:等效电路如图:,一般,r,ds,R,D,R,L,R,S,;,r,ds,可忽略。,(2)交流分析,放大器的输入电阻为:,放大器的输出电阻为:,r,i,=R,G,+(R,1,/R,2,),R,G,r,o,R,D,2.接入C,S,时:,U,gs,-,g,m,U,gs,r,ds,+,-,U,o,+,G,U,i,R,D,R,L,R,1,R,G,R,2,S,D,r,i,r,o,A,U,-,g,m,R,D,r,i,=R,G,+(R,1,/R,2,),R,G,r,o,=R,D,/r,ds,R,D,(四)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,组态对应关系,CE/CB/CC,CS/CG/CD,电压增益,三种基本放大电路的比较如下,组态对应关系,CE/CB/CC,CS/CG/CD,输入电阻,R,i,),+,/1,/(,CB:,CC:,CE:,ie,e,h,fe,h,R,CS,：,R,G,CD,：,R,G,CG：,R,s,/(1/,g,m,),三种基本放大电路的比较如下,组态对应关系,CE/CB/CC,CS/CG/CD,输出电阻,R,o,CS：,r,ds,/,R,D,CD,：,R,s,/(1/,g,m,),CG,：,R,D,表3-3 FET 三种组态性能比较,以上表格中参数是在下列条件,下求得的：,g,m,=,1.5mA;,r,ds,=,100k,R,D,=,R,s,=,10k,；,R,G,=,5M,2.高频等效电路：,FET,高频微变等效电路（,d,U,BS,=0,）,U,gs,G,S,g,m,U,gs,1/g,ds,D,S,U,gs,I,d,C,ds,C,gs,FET,高频微变等效电路（,d,U,BS,=0,）,电路如题,4-9,图所示，场效应管的,g,m,=1mS，三极管,VT,2,的,h,fe,=60，,h,ie,=1.5k,。试求,A,u,、,R,i,和,R,o,。,