第8講 晶體管放大電路的三種接法

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.5 2.5 晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路一、基本共集放大電路二、基本共基放大電路二、基本共基放大電路三、三種接法放大電路的比較三、三種接法放大電路的比較單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)一、基本共集放大電路一、基本共集放大電路eEQCEQCCeEQBEQbBQBBRIUVRIURIVeEQCCCEQBQEQebBEQBBBQ)1 ()1 (RIVUIIRRUVI1. 1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí)

2、 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 動(dòng)態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)ebebeeebebbeeio)1 ()1 ( )(RrRRRIrRIRIUUAu。，即，則）若（ 1 1iobebeUUArRRu故稱之為射故稱之為射極跟隨器極跟隨器Uo Ui單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻的分析：輸入電阻的分析ebebbiiii)1 (RrRIUIURRi與負(fù)載有關(guān)！與負(fù)載有關(guān)！RL)/)(1 (LebebiRRrRR帶負(fù)載電阻后帶負(fù)載電阻后從基極看從基極看Re，被增，被增大到（大到（1+）倍）倍單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯

3、母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻的分析：輸出電阻的分析1 )1 (bebebeboeooeooooerRRrRURUUIIUIURRRo與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！oU令令Us為零，保留為零，保留Rs，在輸出端加，在輸出端加Uo，產(chǎn)生，產(chǎn)生Io, 。oooIUR 從射極看基極回路電阻，被減從射極看基極回路電阻，被減小到（小到（1+）倍）倍單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)3. 共集放大電路的特點(diǎn)：共集放大電路的特點(diǎn)：輸入電阻大，輸出電阻小，輸入電阻大，輸出電阻小，因而從信號(hào)源索取的電流因而從信號(hào)源索取的

4、電流小，而帶負(fù)載能力強(qiáng)，所以常用語多級(jí)放大電路的輸小，而帶負(fù)載能力強(qiáng)，所以常用語多級(jí)放大電路的輸入和輸出級(jí)；入和輸出級(jí)；只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨只放大電流，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！作用！也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來的影響，起緩沖作用。帶來的影響，起緩沖作用。單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)二、基本共基放大電路eBEQBBEQRUVI1EQBQIIBEQcEQCCCEQURIVUCCBEQCEQeCQBBeEQBEQVUURIVRIU1. 靜態(tài)分析單擊此

5、處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析3. 特點(diǎn)特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！輸入電阻小，頻帶寬！常用于無線通信常用于無線通信只放大電壓，不放大電流！只放大電壓，不放大電流！1beeirRRcoRR ebecbebeeccio)1 ( RrRrIRIRIUUAu同相同相單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.5.3 三種接法的比較：三種接法的比較：空載情況下空載情況下 接法接法 共射共射 共集共集 共基共基 Au 大大 小于小于1 大大 Ai 1 Ri 中中 大大 小小 Ro 大大 小小 大大

6、 頻帶頻帶 窄窄 中中 寬寬單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)討論一： 圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。出電阻的表達(dá)式。接法接法共射共射共集共集共基共基輸入輸入bbe輸出輸出cec單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)電路如圖，所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。電路如圖，所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。1. Q為

7、多少？為多少？2. Re有穩(wěn)定有穩(wěn)定Q點(diǎn)的作用嗎？點(diǎn)的作用嗎？3. 電路的交流等效電路？電路的交流等效電路？4. V 變化時(shí)，電壓放大倍數(shù)如何變化？變化時(shí)，電壓放大倍數(shù)如何變化？討論二單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)清華大學(xué) 華成英 )(1 ()(DebeLcRrRrRRAuuuArVrrRRArRRDDbeLcDe)1 ()(，時(shí)，當(dāng)討論二改變電壓放大倍數(shù)改變電壓放大倍數(shù)單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)例例 電路如圖題所示，電路如圖題所示，BJT的的電流放大系數(shù)為電流放大系數(shù)為，輸入電阻為，輸

8、入電阻為r rbebe，略去了偏置電路略去了偏置電路。試求下列三種情況下。試求下列三種情況下的電壓增益的電壓增益A AV V、輸入電阻、輸入電阻R Ri i和輸出電阻和輸出電阻R RO O v vs2s2=0=0，從集電極輸出；，從集電極輸出； v vs1s1=0=0，從集電極輸出；，從集電極輸出； v vs2s2=0=0，從發(fā)射極輸出。，從發(fā)射極輸出。解 共發(fā)射極接法ebecebebcbioV)1 ()1 (RrRRrIRIVVAebeiii)1 (RrIVRcoRR bRcRcv vi iv vo oec+-r rbebeIIb bReReI Ib bI Ie ev vs2s2v vs1s

9、1+-+ReReRcRcT Tecb單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)共基極組態(tài)共基極組態(tài)v vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tbecebcv vs2s2-+-+v vo oReReRcRcT TebecebebcbioV)1 ()1 (RrRRrIRIVVA1eiiiberRIVRv vs2s2+-ReReRcRcebcv vo or rbebeIIb bI Ie eI Ib bRo RCv vs1s1=0=0，從集電極輸出，從集電極輸出單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)共集電極

10、組態(tài)共集電極組態(tài)v vs2s2v vs1s1+-+ReReRcRcT Tbecv vs1s1ecbRcRcReRev vo o+-ebeeebebebioV)1 () 1()1 () 1(RrRRrIRIVVAebeRrIVR)1 (iii1/eoberRRv vs2s2=0=0，從發(fā)射極輸出，從發(fā)射極輸出I Ic cI Ie e+v vs1s1-ecbr rbebeReReRcRcv vo oIIb bI Ib b單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.7場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管放大電路場效應(yīng)管是電壓控制電流元件，具有高輸入阻抗。場效應(yīng)管是電壓控

11、制電流元件，具有高輸入阻抗。2.7.1場效應(yīng)管放大電路的三種接法場效應(yīng)管放大電路的三種接法（以（以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例）溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例）圖2.7.1場效應(yīng)管放大電路的三種接法場效應(yīng)管放大電路的三種接法（a）共源電路（b）共漏電路（c）共柵電路單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.7.2場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置方法與雙極型三極管對(duì)應(yīng)關(guān)系與雙極型三極管對(duì)應(yīng)關(guān)系b G , e S , c D 為了使場效應(yīng)管工作為了使場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)實(shí)現(xiàn)放大作在恒流區(qū)實(shí)現(xiàn)放大作用，應(yīng)滿足：用，應(yīng)滿足：N 溝道增

12、強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型 MOS 場效應(yīng)管組成的放大電路。場效應(yīng)管組成的放大電路。( (UGS(th)：開啟電壓：開啟電壓) )一、基本共源放大電路一、基本共源放大電路uUuuUGSGS(th)DSGSGS(th) 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)靜態(tài)分析靜態(tài)分析 UGSQ 、 IDQ UDSQ兩種方法兩種方法近似估算法近似估算法圖解法圖解法 ( (一一) ) 近似估算法近似估算法當(dāng)當(dāng) uI = 0 時(shí)時(shí)UGSQ = VGG而而 iD 與與 uGS 之間近似滿足之間近似滿足IDO 為為 uGS = 2UGS(th) 時(shí)的值。時(shí)的值。則靜態(tài)漏極電流為則靜態(tài)

13、漏極電流為2(1)uiIUGSDDOGS(th)2(1)GSQDQDOTUIIUDSQDDDQDUVIR單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí) ( (二二) ) 圖解法圖解法VDDDDDRVIDQUDSQQ利用式利用式 uDS = VDD iDRD 畫出直流負(fù)載線。畫出直流負(fù)載線。圖中圖中 IDQ、UDSQ 即為靜態(tài)值。即為靜態(tài)值。單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 自給偏壓電路sDQSQGQGSQsDQSQGQ0RIUUURIUU ，2GS(off)GSQDSSDQ)1 (UUII)(sdDQDD

14、DSQRRIVU由正電源獲得負(fù)偏壓由正電源獲得負(fù)偏壓稱為自給偏壓稱為自給偏壓哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點(diǎn)？點(diǎn)？單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)3. 分壓式偏置電路sDQSQDDg2g1g1AQGQRIUVRRRUU2GS(th)GSQDODQ) 1(UUII)(sdDQDDDSQRRIVU為什么加為什么加Rg3?其數(shù)值應(yīng)大些小些？其數(shù)值應(yīng)大些小些？哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置哪種場效應(yīng)管能夠采用這種電路形式設(shè)置Q點(diǎn)？點(diǎn)？即典型的即典型的Q點(diǎn)穩(wěn)定電路點(diǎn)穩(wěn)定電路單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此

15、處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.7.3場效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析場效應(yīng)管放大電路的動(dòng)態(tài)分析iD 的全微分為的全微分為上式中定義：上式中定義： 場效應(yīng)管的跨導(dǎo)場效應(yīng)管的跨導(dǎo)( (毫毫西門子西門子 mS) )。 場效應(yīng)管漏源之間等效電阻。場效應(yīng)管漏源之間等效電阻。1. 場效應(yīng)管的低頻小信號(hào)等效模型場效應(yīng)管的低頻小信號(hào)等效模型(,)DGSDS if uuDSGSDDDGSDSGSDSdddUUiiiuuuuDSDmGSUigu1DSGSDDSUiru單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)如果輸入正弦信號(hào)，則可用相量代替上式中的變量。如

16、果輸入正弦信號(hào)，則可用相量代替上式中的變量。成為：成為：dSDSgsmd1UrUgI 根據(jù)上式做等效電路如圖所示。根據(jù)上式做等效電路如圖所示。由于沒有柵極電流，所以柵源是懸空的。由于沒有柵極電流，所以柵源是懸空的。是一個(gè)受控源。是一個(gè)受控源。 gsmUgsgd單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)微變參數(shù)微變參數(shù) gm 和和 rDS ( (1) ) 根據(jù)定義通過在特性曲線上作圖方法中求得。根據(jù)定義通過在特性曲線上作圖方法中求得。( (2) ) 用求導(dǎo)的方法計(jì)算用求導(dǎo)的方法計(jì)算 gmDDOTTGSTDOGSDm2)1(2ddiIUUuUIuig 在在

17、Q 點(diǎn)附近，可用點(diǎn)附近，可用 IDQ 表示上式中表示上式中 iD，則則DQDOTm2IIUg 一般一般 gm 約為約為 0.1 至至 20 mS。 rDS 為幾百千歐的數(shù)量級(jí)。為幾百千歐的數(shù)量級(jí)。當(dāng)當(dāng) RD 比比 rDS 小得多時(shí)，可認(rèn)為等效電路的小得多時(shí)，可認(rèn)為等效電路的 rDS 開路開路。單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2. 基本共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析基本共源放大電路的動(dòng)態(tài)分析doidmgsddioRRRRgURIUUAu若若Rd=3k， Rg=5k， gm=2mS，則，則與共射電路比較。與共射電路比較。?uA單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊

18、此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)3. 基本共漏放大電路的動(dòng)態(tài)分析基本共漏放大電路的動(dòng)態(tài)分析ismsmsdgssdio1RRgRgRIURIUUAu若若Rs=3k，gm=2mS，則，則?uA源極輸出器或跟隨器源極輸出器或跟隨器單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)基本共漏放大電路輸出電阻的分析基本共漏放大電路輸出電阻的分析msomsooooo1gRUgRUUIUR若若Rs=3k，gm=2mS，則則Ro=?單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)分壓式偏置電路的動(dòng)態(tài)分析分壓式偏置電路的動(dòng)態(tài)分析等效電路入圖所示等效電路入圖所示由圖可知由圖可知DgsmDdoRUgRIU LDD/ RRR 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)DmioRgUUAu 輸入、輸出電阻分別為輸入、輸出電阻分別為 )/(21GiRRRR分壓式偏置電路等效電路分壓式偏置電路等效電路D+gsUgSmUgoUDRGSdIiULR+GR1R2RDo RR + T+RGSDGRDR2VDD+RLRSR1C1CSC2+iUoU單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第二級(jí) 第三級(jí) 第四級(jí) 第五級(jí)2.7 派生電路一、復(fù)合管一、復(fù)合管二、派生電路舉例二、派生電路舉例單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 單擊此處編輯母版文本樣式 第