mosfet負(fù)反饋放大電路(一)

1、 MOSFET負(fù)反饋放大電路1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 1.1 設(shè)計(jì)目的（1）掌握MOSFET負(fù)反饋放大電路的構(gòu)成、原理、與設(shè)計(jì)方法；（2）熟悉模擬元件的選擇、使用方法。 1.2 基本要求 （1） 空載放大增益10倍，帶寬>10kHz；（2） 輸入電阻>，輸出電阻；（3） 兩級(jí)以上放大環(huán)節(jié)。 1.3 發(fā)揮部分（1） 帶寬>100kHz；（2） 差分式放大輸入級(jí)；（3） 其他。2 設(shè)計(jì)過(guò)程及論文的基本要求2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求（1）基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選2 個(gè)方向；（2）符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份，其中包括邏輯電路圖，實(shí)際接線圖各一份；（3）設(shè)計(jì)過(guò)程的資料、草稿要求保留并

2、隨設(shè)計(jì)報(bào)告一起上交；報(bào)告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤上交。2.2 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求（1）參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范打印，文字中的小圖需打印。項(xiàng)目齊全、不許涂改，不少于3000 字。圖紙為A3，附錄中的大圖可以手繪，所有插圖不允許復(fù)印。（2）裝訂順序：封面、任務(wù)書、成績(jī)?cè)u(píng)審意見(jiàn)表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)框圖、各部分電路及參數(shù)計(jì)算（重要）、工作過(guò)程分析、元器件清單、主要器件介紹）、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄（邏輯電路圖與實(shí)際接線圖）。 摘 要 場(chǎng)效應(yīng)管是一種利用電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制其電流大小的半導(dǎo)體器件。這種器件不僅兼有體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且還有輸入阻抗高，噪聲

3、低，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得廣泛的應(yīng)用，尤其是MOSFET在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中占有重要地位。 小信號(hào)MOSFET主要用于模擬電路的信號(hào)放大和阻抗變換，近年來(lái)，功率MOSFET廣泛地應(yīng)用于電源、計(jì)算機(jī)及外設(shè)（軟、硬盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、掃描器等）、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信裝置、汽車電子及工業(yè)控制等領(lǐng)域。 使凈輸入信號(hào)量比沒(méi)有引入反饋是減小了，這種反饋叫做負(fù)反饋。 三極管是放大電路最重要的組成之一，為了增強(qiáng)微弱信號(hào)，幾乎每個(gè)電子系統(tǒng)都要用到放大！ 關(guān)鍵詞 MOSFET，負(fù)反饋，三極管 目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I模擬電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表III摘 要IV1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述- 1 -1.1 設(shè)計(jì)題目：

4、MOSFET負(fù)反饋放大電路- 1 -1.2 設(shè)計(jì)要求- 1 -1.2.1 設(shè)計(jì)目的- 1 -1.2.2 基本要求- 1 -1.2.3 發(fā)揮部分- 1 -2 設(shè)計(jì)思路- 2 -3 設(shè)計(jì)方框圖- 3 -4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算- 4 -4.1 三極管共射極放大輸入級(jí)- 4 -4.1.1 靜態(tài)分析- 4 -4.1.2 動(dòng)態(tài)分析- 5 -4.2 MOSFET共源極放大中間級(jí)- 5 -4.2.1 靜態(tài)分析- 5 -4.2.2 動(dòng)態(tài)分析- 6 -4.3 三極管共集電極放大輸出級(jí)- 7 -4.3.1 靜態(tài)分析- 7 -4.3.2 動(dòng)態(tài)分析- 8 -4.4 反饋回路- 8 -4.5 帶寬- 9 -4.5.

5、1 高頻響應(yīng)- 10 -4.5.2 低頻響應(yīng)- 11 -5 工作過(guò)程分析- 12 -5.1 三極管共射極放大輸入級(jí)- 12 -5.1.1 直流工作點(diǎn)分析- 12 -5.1.2 電壓增益- 12 -5.2 MOSFET共源極放大中間級(jí)- 13 -5.2.1 直流工作點(diǎn)分析- 13 -5.2.2 電壓增益- 13 -5.3 三極管共集電極放大輸出級(jí)- 14 -5.3.1 直流工作點(diǎn)分析- 16 -5.3.2 電壓增益- 17 -5.4 整個(gè)電路的實(shí)際電壓增益- 18 -5.5 實(shí)際帶寬- 18-6 元器件清單-19-7 主要元器件介紹- 20 -7.1 MOS_3TEN_VIRTUAL- 20 -

6、7.2 2N2712- 20 -7.3 2N2714- 21-總 結(jié)- 22-參考文獻(xiàn)- 22-附 錄 A1 邏輯電路圖- 23 - 1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述1.1 設(shè)計(jì)題目：MOSFET負(fù)反饋放大電路1.2 設(shè)計(jì)要求1.2.1 設(shè)計(jì)目的（1） 掌握MOSFET負(fù)反饋放大電路的構(gòu)成、原理、與設(shè)計(jì)方法；（2）熟悉模擬元件的選擇、使用方法。1.2.2 基本要求 (1) 空載放大增益10倍，帶寬>10kHz；(2) 輸入電阻>，輸出電阻；(3) 兩級(jí)以上放大環(huán)節(jié)。1.2.3 發(fā)揮部分(1) 帶寬>100kHz；(2) 差分式放大輸入級(jí)；(3) 其他。 MOSFET負(fù)反饋放大電路 2 設(shè)計(jì)思

7、路 我們的課設(shè)題目是MOSFET負(fù)反饋放大電路，我具體的步驟如下： 1，按照題目要求，輸入電阻要大，電壓增益要高，所以我選擇了型號(hào)為2Z2712的BJT組成的共射級(jí)放大電路，在電路匹配的問(wèn)題上，在輸入端按一定的比例選擇較大的兩個(gè)定值電阻。 2，由于是共射級(jí)放大電路，所以就使得輸入輸出端得電壓相反，因此在第二級(jí)的設(shè)計(jì)上要再一次的使輸入的電壓信號(hào)變相，所以我選用MOSFET共源級(jí)放大電路，因?yàn)樵摷?jí)的效果并不是很高，有時(shí)甚至存在降低的可能，所以我用它來(lái)平衡第一級(jí)放的特別大的效果。 3，輸出級(jí)這一級(jí)我選擇用型號(hào)為2N2714的BJT組成的共集電極放大電路，我使用的目的是為了將從中間級(jí)流出的信號(hào)再放大使

8、其增益接近于10，同時(shí)使得輸出電阻小于153 設(shè)計(jì)方框圖三極管共射極放大輸入級(jí) 負(fù)反饋 MOSFET共源放大中間級(jí)三極管共集電極放大輸出級(jí) - 22 - 4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算4.1 三極管共射極放大輸入級(jí) 該級(jí)是三極管構(gòu)成的共射極放大電路，具有輸入輸出電壓反相，輸入電阻大等特點(diǎn)。4.1.1 靜態(tài)分析 該級(jí)電路的直流通路如圖4.1.1所示。圖4.1.1令， 4.1.2 動(dòng)態(tài)分析該級(jí)電路的小信號(hào)模型等效電路如圖4.1.2所示。 由上面的靜態(tài)分析得知 圖4.1.2 由圖可得：所以：經(jīng)查找資料得知rce=30.3k但該放大電路連入整個(gè)電路時(shí)，電路中的元件會(huì)對(duì)其有影響，故實(shí)際的放大增益Av1=7

9、1.34.2 MOSFET共源放大中間級(jí) MOSFET共源放大電路具有輸入輸出電壓反相等特點(diǎn)。4.2.1 靜態(tài)分析 該級(jí)電路的直流通路如圖4.2.1所示。圖4.2.1 查表得 設(shè)處于飽和區(qū)所以處于放大狀態(tài)4.2.2 動(dòng)態(tài)分析 該級(jí)電路的小信號(hào)模型等效電路如圖4.2.2所示。 圖4.2.2查閱資料得：4.3 三極管共集電極放大輸出級(jí) 三極管共集電極放大電路具有輸入輸出電壓同相，輸出電阻小且適用于高頻或?qū)掝l帶電路等特點(diǎn)。4.3.1 靜態(tài)分析該級(jí)電路的直流通路如圖4.3.1所示。 圖4.3.1 ，4.3.2 動(dòng)態(tài)分析 該級(jí)電路的小信號(hào)模型等效電路如圖4.3.2所示。 圖4.3.2 4.4 反饋回路

10、MOSFET負(fù)反饋放大電路如圖4.4所示。 圖4.4由于故 ，所以閉環(huán)增益 因此，整個(gè)電路的空載放大增益為4.5 帶寬 由于反饋系數(shù)F約等于零，故反饋對(duì)帶寬的影響很小，可以忽略不計(jì)。4.5.1 高頻響應(yīng) 在高頻范圍內(nèi)，放大電路中的耦合電容、旁路電容的容抗很小，更可視為對(duì)交流信號(hào)短路。同時(shí)因共集放大電路的射極跟隨作用，在一定頻率范圍內(nèi)，有，因而密勒效應(yīng)很小，所以共集電極電路的高頻響應(yīng)特性也較好，上限截止頻率很高，故可不考慮輸出級(jí)的上限頻率。于是可畫出其余電路的高頻小信號(hào)等效電路，如圖4.5.1所示。 圖4.5.1 因此有， ，其中 因?yàn)?，? 其中因?yàn)樗陨舷揞l率為1.32MHz4.5.2 低頻

11、響應(yīng) 由于下限頻率很小，跟上限頻率相比可以忽略不計(jì)，故在此不分析。 5 工作過(guò)程分析5.1 三極管共射極放大輸入級(jí)5.1.1 直流工作點(diǎn)分析 該級(jí)電路的直流工作點(diǎn)分析的仿真測(cè)試結(jié)果如圖5.1.1所示。 圖5.1.1 則有，由此可知，實(shí)際的，5.1.2 電壓增益 該級(jí)電路的輸入輸出電壓有效值如圖5.1.2所 圖5.1.2因此有，該級(jí)電路的實(shí)際電壓增益為5.2 MOSFET共源放大中間級(jí)5.2.1 直流工作點(diǎn)分析 該級(jí)電路的直流工作點(diǎn)分析的仿真測(cè)試結(jié)果如圖5.2.1所示 圖5.2.1 由此可知，實(shí)際的，因?yàn)?，所以說(shuō)明NMOS管工作在飽和區(qū)5.2.2 電壓增益 該級(jí)電路的輸入輸出電壓有效值如圖5.

12、2.2所示。 圖5.2.2因此有，該級(jí)電路的實(shí)際電壓增益為5.3 三極管共集電極放大輸出級(jí)5.3.1 直流工作點(diǎn)分析 該級(jí)電路的直流工作點(diǎn)分析的仿真測(cè)試結(jié)果如圖5.3.1所示。 圖5.3.1由此可知，實(shí)際的,則有，5.3.2 電壓增益 該級(jí)電路的輸入輸出電壓有效值如圖5.3.2所示。 圖5.3.2因此有，該級(jí)電路的實(shí)際電壓增益為5.4 整個(gè)電路的實(shí)際電壓增益 5.5 實(shí)際帶寬 閉環(huán)時(shí)下限頻率的測(cè)量結(jié)果如圖5.5.1所示。 圖5.5.1閉環(huán)時(shí)上限頻率的測(cè)量結(jié)果如圖5.5.2所示。 圖5.5.2由此可知，閉環(huán)時(shí)電路通頻帶為 6 元器件清單序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量1 電阻 14 2 電容 8 3 信號(hào)

13、源 1 4 直流電壓 1 5 NMOSFET MOS_3TEN_VIRTUAL 1 6 三極管 2N2712 1 7 三極管 2N2714 17 主要元器件介紹7.1 MOS_3TEN_VIRTUAL數(shù)據(jù)庫(kù)名稱： 主數(shù)據(jù)庫(kù)系列組： transistors系列： TRANSISTORS_VIRTUAL名稱： MOS_3TEN_VIRTUAL作者： DMN日期： August 08，2002功能： Virtual Enhancement Mode NMOSFET熱敏電阻連接： 0.00熱敏電阻狀況： 0.00功耗： 0.00降值拐點(diǎn)： 0.00最低工作溫度： 0.00最高工作溫度： 0.00靜電放

14、電： 0.007.2 2N2712數(shù)據(jù)庫(kù)名稱： 主數(shù)據(jù)庫(kù)系列組： transistors系列： BJT_NPN名稱： 2N2712作者： TL日期： February 06,1998功能： 描述： 熱敏電阻連接： 0.00熱敏電阻狀況： 0.00功耗： 0.60降值拐點(diǎn)： 0.00最低工作溫度： 0.00最高工作溫度： 0.00靜電放電： 0.007.3 2N2714數(shù)據(jù)庫(kù)名稱： 主數(shù)據(jù)庫(kù)系列組： transistors系列： BJT_NPN名稱： 2N2714作者： TL日期： February 06,1998功能： 描述： 熱敏電阻連接： 0.00熱敏電阻狀況： 0.00功耗： 0.60降值拐點(diǎn)： 0.00最低工作溫度： 0.00最高工作溫度： 0.00靜電放電： 0.00 總結(jié) 一周的模電課程設(shè)計(jì)就這樣結(jié)束了，回首這一周的勞動(dòng)成果，心里還是美滋滋的！ 首先感謝老師對(duì)我們組的幫助，在老師的指導(dǎo)下，我們很快的就進(jìn)入了狀態(tài)。再要感謝我們組其他的成員，在他們的幫助下，我順利的完成了自己的課程設(shè)計(jì)。在這次的課程設(shè)計(jì)里，我主要負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)分析，靜態(tài)分析等內(nèi)容，本以為很簡(jiǎn)單的內(nèi)容，做過(guò)之后