1、16.6.1 什么是放大电路中的负反馈,反馈:将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。,16.6 放大电路中的负反馈,通过RE 将输出电压 反馈到输入,通过RE 将输出电流 反馈到输入,反馈放大电路的三个环节:,基本放大电路,比较环节,反馈放大电路的方框图,反馈电路,输出信号,输入信号,反馈信号,反馈系数,净输入信号,放大倍数,反馈放大电路的方框图,净输入信号,若三者同相,则Xd = Xi Xf,可见 Xd Xi ,即反馈信号起了削弱净输入信号的作用(负反馈)。,直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈元件只能传递直流信号。,负反馈:反馈削弱净输入信号,使放大
2、倍数降低。,在振荡器中引入正反馈,用以产生波形。,交流反馈:反馈只对交流分量起作用,反馈元件只能传递交流信号。,在放大电路中,出现正反馈将使放大器产生自激振荡,使放大器不能正常工作。,正反馈:反馈增强净输入信号, 使放大倍数提高。,16.6.2 负反馈的类型,1. 反馈的分类,2. 负反馈的类型,1) 根据反馈所采样的信号不同,可以分为电压反馈 和电流反馈。,电流负反馈具有稳定输出电流、增大输出电阻的作用。,电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出电阻的作用。,如果反馈信号取自输出电压,叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流,叫电流反馈。,2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同,可以分为
3、串联反馈和并联反馈。,反馈信号与输入信号串联,即反馈信号与输入信号以电压形式作比较,称为串联反馈。,反馈信号与输入信号并联,即反馈信号与输入信号以电流形式作比较,称为并联反馈。,串联反馈使电路的输入电阻增大, 并联反馈使电路的输入电阻减小。,负反馈,交流反馈,直流反馈,电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈,负反馈的类型,稳定静态工作点,3. 负反馈类型的判别步骤,3) 判别是否负反馈?,2) 判别是交流反馈还是直流反馈?,4) 是负反馈!判断是何种类型的负反馈?,1) 找出反馈网络(一般是电阻、电容)。,1) 判别反馈元件(一般是电阻、电容)(1) 连接在输入与输出之
4、间的元件。(2) 为输入回路与输出回路所共有的元件。,例1:,2) 判断是交流反馈还是直流反馈,交、直流分量的信 号均可通过 RE,所以RE引入的是交、直流反馈。,如果有发射极旁路电容, RE中仅有直流分量的信号通过 ,这时RE引入的则是直流反馈。,E,例1:,例1:,3) 判断反馈类型,净输入信号:,ui 与 uf 串联,以电压形式比较 串联反馈,ui正半周时,uf也是正半周,即两者同相,负反馈,uf 正比于输出电流电流反馈,串联电流负反馈,+ uf ,+ ,ie,ube,ube = ui - uf,uf = ie RE,Ube = Ui - Uf,可见 Ube Ui , 反馈电压Uf 削弱
5、了净输入电压, ic RC,结论:,反馈过程:,电流负反馈具有稳定输出电流的作用,反馈类型 串联电流负反馈,Ic,Uf,Ube,ib,Ic ,uf ic RC,+ uf ,+ ,ube,Ube = Ui - Uf,电阻 RF连接在输入与输出之间,所以RF是反馈元件。,2) 判断是交流反馈还是直流反馈,交、直流分量的信号均可通过 RF, 所以 RF引入的是交、直流反馈。,例2:,1) 判反馈元件,3) 判断反馈类型,例2:,净输入信号:,ii 与 if 并联,以电流形式比较 并联反馈,ii 正半周时,if 也是正半周,即两者同相,负反馈,if 正比于输出电压电压反馈,if 与 uo反相,并联电压
6、负反馈,ib = ii - if,Ib = Ii - If,可见 Ib Ii , 反馈电流 If 削弱了净输入电流,反馈过程:,电压负反馈具有稳定输出电压的作用,反馈类型 并联电压负反馈,例2:,Uo,if,ib,ic,Uo,Ib = Ii - If,4. 利用瞬时极性法判断负反馈,+,+,+,(1)设接“地”参考点的电位为零,在某点对“地”电压(即电位)的正半周,该点交流电位的瞬时极性为正;在负半周则为负。,(2)设基极瞬时极性为正,根据集电极瞬时极性与基极相反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电容时)瞬时极性与基极相同的原则,标出相关各点的瞬时极性。,4. 利用瞬时极性法判断负反馈,+,+,
7、(3)若反馈信号与输入信号加在同一电极上,,(4)若反馈信号与输入信号加在两个电极上,,两者极性相反为负反馈;,极性相同为正反馈。,两者极性相同为负反馈;,极性相反为正反馈。,反馈到基极为并联反馈,反馈到发射极为串联反馈,判断串、并联反馈,ib= ii if,ube= ui uf,共发射极电路,判断电压、电流反馈,从集电极引出为电压反馈,从发射极引出为电流反馈,判断反馈类型的口诀:,共发射极电路,共集电极电路为典型的电压串联负反馈。,集出为压,射出为流, 基入为并,射入为串。,例3:判断图示电路中的负反馈类型。,解: RE2对交流不起作用,引入的是直流反馈;,RE1对本级引入串联电流负反馈。,
8、RE1、RF对交、直流均起作用,所以引入的是交、直流反馈。,例3:判断图示电路中的负反馈类型。,解:,RE1、RF引入越级串联电压负反馈。,+,+,T2集电极的 反馈到T1的发射极,提高了E1的交流电位,使Ube1减小,故为负反馈;反馈从T2的集电极引出,是电压反馈;反馈电压引入到T1的发射极,是串联反馈。,例4:如果RF不接在T2 的集电极,而是接C2与RL 之间,两者有何不同 ?,解: 因电容C2的隔直流作用,这时RE1、RF仅引入交流反馈。,例5:如果RF的另一端不接在T1 的发射极,而是接在它的基极,两者有何不同,是否会变成正反馈 ?,解: T2集电极的 反馈到T1的基极,提高了B1的
9、交 流电位,使Ube1增大,故为正反馈;这时RE1、RF引入越级正反馈。,+,+,RF2(R1、R2): 直流反馈,(稳定静态工作点),RF 、CF : 交流电压并联负反馈,+UCC,(a),RE1,+,R1,RF1,RF2,C2,RC2,RC1,CE2,RE2,R2,+,C,+,RF1、RE1: 交直流电压串联负反馈,+,+,+,例6:,RF,RE2: 直流反馈,+,+,电流并联负反馈,正反馈,两个2k电阻 构成交直流反馈,两个470k,16.6.3 负反馈对放大电路性能的影响,反馈放大电路的基本方程,反馈系数,净输入信号,开环 放大倍数,闭环 放大倍数,1. 降低放大倍数,负反馈使放大倍数
10、下降。,则有:,(参见教材P59例题),| 1+AF| 称为反馈深度,其值愈大,负反馈作用愈强,Af也就愈小。,射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。,2.提高放大倍数的稳定性,引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。,放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍,其稳定性提高1+|AF|倍。,若|AF| 1,称为深度负反馈,此时:,在深度负反馈的情况下,闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。,例:|A|=300,|F|=0.01。,3. 改善波形失真,加反馈前,加反馈后,大,略小,略大,略小,略大,负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真,因此只能减小失真,而不能
11、完全消除失真。,小,接近正弦波,正弦波,4.展宽通频带,引入负反馈使电路的通频带宽度增加,无负反馈,有负反馈,例:中频放大倍数 |A0| =10,反馈系数 |F| = 0.01,在原上限、下限频率处,说明加入负反馈后,原上限、下限频率仍在通频带内,即通频带加宽了。,5. 对输入电阻的影响,在同样的 ib下,ui= ube + uf ube,所以 rif 提高。,1) 串联负反馈,无负反馈时:,有负反馈时:,使电路的输入电阻提高,无负反馈时:,有负反馈时:,在同样的ube下,ii = ib + if ib,所以 rif 降低。,2) 并联负反馈,使电路的输入电阻降低,电压负反馈具有稳定输出电压的
12、作用, 即有恒压输出特性,故输出电阻降低。,电流负反馈具有稳定输出电流的作用, 即有恒流输出特性,故输出电阻提高。,1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低,2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高,6.对输出电阻的影响,16.7 放大电路的频率特性,阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等,它们的容抗随频率变化,故当信号频率不同时,放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。,频率特性,幅频特性:电压放大倍数的模|Au|与频率 f的关系,相频特性:输出电压相对于输入电压的相位移 与频率 f 的关系,通频带,f,|Au |,fL,fH,| Auo |,幅频特
13、性,下限截止频率,上限截止频率,耦合、旁路电容造成。,三极管结电容、 造成,O,在中频段,所以,在中频段可认为电容不影响交流信号的传送,放大电路的放大倍数与信号频率无关。 (前面所讨论的放大倍数及输出电压相对于输入电压的相位移均是指中频段的),三极管的极间电容和导线的分布电容很小,可认为它们的等效电容CO与负载并联。由于CO的电容量很小,它对中频段信号的容抗很大,可视作开路。,由于耦合电容和发射极旁路电容的容量较大,故对中频段信号的容抗很小,可视作短路。,由于信号的频率较低,耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大,其分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压 比输入信号 要小,故放大倍数降低
14、,并使 产生越前的相位移(相对于中频段)。,在低频段:,所以,在低频段放大倍数降低和相位移越前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。,CO的容抗比中频段还大,仍可视作开路。,由于信号的频率较高,耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小,仍可视作短路。,在高频段:,所以,在高频段放大倍数降低和相位移滞后的主要原因是三极管电流放大系数 、极间电容和导线的分布电容的影响。,CO的容抗将减小,它与负载并联,使总负载阻抗减小,在高频时三极管的电流放大系数 也下降,因而使输出电压减小,电压放大倍数降低,并使 产生滞后的相位移(相对于中频段)。,16.8 多级放大电路及其级间耦合方式,耦合方式:信号
15、源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。,常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。,动态: 传送信号,减少压降损失,静态:保证各级有合适的Q点,波形不失真,输出,多级放大电路的框图,对耦合电路的要求,16.8.1 阻容耦合,第一级,第二级,负载,信号源,两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接,1. 静态分析,由于电容有隔直作用,所以每级放大电路的直流通路互不相通,每级的静态工作点互相独立,互不影响,可以各级单独计算。,两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。,2. 动态分析,微变等效电路,第一级,第二级,例2:,如图所示的两级电压放大电路, 已知1= 2
16、 =50, T1和T2均为3DG8D。 (1) 计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V); (2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻; (3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。,解:,(1) 两级放大电路的静态值可分别计算。,第一级是射极输出器:,第二级是分压式偏置电路,解:,第二级是分压式偏置电路,解:,(2) 计算 r i和 r 0,由微变等效电路可知,放大电路的输入电阻 ri 等于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器,它的输入电阻ri1与负载有关,而射极输出器的负载即是第二级输入电阻 ri2。,微变等效电路,(2) 计算 r i和 r 0,(2) 计算 r i和 r 0
17、,(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数,第一级放大电路为射极输出器,(3)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数,第二级放大电路为共发射极放大电路,总电压放大倍数,应用举例镍镉电池恒流充电电路,原理: 三极管工作 于恒流状态, 基极电位恒 为6V;调整 转换开关 使充电电流 限制在50mA 和100mA;,性能: 正常充电时间 7小时左右;充 电电流为恒定 值;充电电流 大小由电池额定容量确定。,LED发光二极 管承受正向电 压导通发光, 发光强度与通 过的电流大小 有关。LED与R5串联后,接于R4 两端,R4两端电压的大小,反映充电电流的大小,LED发光的亮、暗指示S的位置, R5是L
18、ED的限流电阻,使通过LED的电流限制在一定数值。,16.8.2 直接耦合,直接耦合:将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。,2. 零点漂移,零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。,产生的原因:晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。,直接耦合存在的两个问题:,1. 前后级静态工作点相互影响,若由于温度的升高 IC1增加 1%,试计算输出电压Uo变化了多少?,已知:UZ=4V, UBE=0.6V,RC1=3k,RC2=500 , 1= 2=50。,温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。,IC
19、1 = 2.31.01 mA = 2.323 mA,UC1= UZ + UBE2 = 4 + 0.6 V = 4.6 V,例:,已知:UZ=4V, UBE=0.6V,RC1=3k,RC2=500 , 1= 2=50。,温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。,例:,IC2= 2 IC2 = 50 0.147mA = 7.35mA, Uo= 8.3257.75V = 0.575V 提高了7.42%可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输出电压发生了变化即有零点漂移现象。,零点漂移的危害:直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时,可能淹没有效信号电压,无法分辨是有效信号电压还
20、是漂移电压。,一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电 压作为衡量零点漂移的指标。,输入端等效 漂移电压,输出端 漂移电压,电压 放大倍数,只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时,放大后的有用信号才能被很好地区分出来。,由于不采用电容,所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。,抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。,适合于集成化的要求,在集成运放的内部,级间都是直接耦合。,16.9 差动放大电路,16. 9. 1 差动放大电路的工作情况,电路结构对称,在理想的情况下,两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。,差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。,差动放大原理电
21、路,两个输入、两个输出,两管静态工作点相同,1. 零点漂移的抑制,uo= VC1 VC2 = 0,uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0,静态时,ui1 = ui2 = 0,当温度升高时ICVC (两管变化量相等),对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。,2. 有信号输入时的工作情况,两管集电极电位呈等量同向变化,所以输出电压为零,即对共模信号没有放大能力。,(1) 共模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相同,差动电路抑制共模信号能力的大小,反映了它对零点漂移的抑制水平。,共模信号需要抑制,2. 有信号输入时的工作情况,两管集电极电位一减一增,呈
22、等量异向变化,,(2) 差模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相反,uo= (VC1VC1 )(VC2 + VC ) =2 VC1,即对差模信号有放大能力。,差模信号是有用信号,(3) 比较输入,ui1 、ui2 大小和极性是任意的。,例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV,ui2 = 8 mV 2 mV,例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV,可分解成: ui1 = 18 mV + 2 mV,ui2 = 18 mV 2 mV,可分解成: ui1 = 8 mV + 2 mV,共模信号,差模信号,放大器只放大两个输入信号的差值信号差动放大电路。,这种输入常作
23、为比较放大来应用,在自动控制系统中是常见的。,(Common Mode Rejection Ratio),全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。,差模放大倍数,共模放大倍数,KCMR越大,说明差放分辨 差模信号的能力越强,而抑制 共模信号的能力越强。,3. 共模抑制比,共模抑制比,若电路完全对称,理想情况下共模放大倍数 Ac = 0输出电压 uo = Ad (ui1 ui2 ) = Ad uid,若电路不完全对称,则 Ac 0, 实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid 即共模信号对输出有影响 。,16. 9. 2 典型差动放大电路,RE的作用:稳定静态工作点,限
24、制每个管子的漂移。,EE:用于补偿RE上的压降,以获得合适的工作点。,16.10 互补对称功率放大电路,16.10.1 对功率放大电路的基本要求,功率放大电路的作用:是放大电路的输出级,去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。,(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。,(2) 由于功率较大,就要求提高效率。,晶体管的工作状态,甲类工作状态 晶体管在输入信号 的整个周期都导通 静态IC较大,波形好, 管耗大效率低。,乙类工作状态 晶体管只在输入信号 的半个周期内导通, 静态IC=0,波形严重失真, 管耗小效率高。,甲乙类工作状态 晶体管导通的时间大于半个周
25、期,静态IC 0,一般功放常采用。,16.10.2 互补对称放大电路,互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时,由于省去了变压器而被称为无输出变压器(Output Transformerless)电路,简称OTL电路。若互补对称电路直接与负载相连,输出电容也省去,就成为无输出电容(Output Capacitorless)电路,简称OCL电路。OTL电路采用单电源供电, OCL电路采用双电源供电。,1. OTL电路,(1) 特点,T1、T2的特性一致; 一个NPN型、一个PNP型 两管均接成射极输出器; 输出端有大电容; 单电源供电。,(2) 静态时(
26、ui= 0), IC1 0, IC2 0,OTL原理电路,电容两端的电压,(3) 动态时,设输入端在UCC/2 直流基础上加入正弦信号。,T1导通、T2截止; 同时给电容充电,T2导通、T1截止; 电容放电,相当于电源,若输出电容足够大,其上电压基本保持不变,则负载上得到的交流信号正负半周对称。,ic1,ic2,交流通路,uo,输入交流信号ui的正半周,输入交流信号ui的负半周,(4) 交越失真,当输入信号ui为正弦波时, 输出信号在过零前后出现的 失真称为交越失真。,交越失真产生的原因由于晶体管特性存在非线性,ui 死区电压晶体管导通不好。,采用各种电路以产生有不大的偏流,使静态工作点稍高于
27、截止点,即工作于甲乙类状态。,克服交越失真的措施,动态时,设ui 加入正弦信号。正半周T2 截止,T1基极电位进一步提高,进入良好的导通状态。负半周T1截止,T2基极电位进一步降低,进入良好的导通状态。,静态时T1、T2 两管发射结电压分别为二极管D1、D2的正向导通压降,致使两管均处于微弱导通状态。,(5) 克服交越失真的电路,2. OCL电路,ic1,ic2,静态时:,ui = 0V, iC1 0, iC2 0 uo = 0V。,动态时:,ui 0V,T2导通,T1截止,ui 0V,T1导通,T2截止,特点:双电源供电、 输出无电容器。,uo,OCL原理电路,16.11 场效应管及其放大电
28、路,场效应晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件,即是电压控制元件。它的输出电流决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以它的输入电阻高,且温度稳定性好。,结型场效应管,按结构不同场效应管有两种:,绝缘栅型场效应管,本节仅介绍绝缘栅型场效应管,按工作状态可分为:增强型和耗尽型两类 每类又有N沟道和P沟道之分,16.11.1 绝缘栅场效应管,漏极D,栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的,称绝缘栅型场效应管。,(1) N沟道增强型管的结构,栅极G,源极S,1. 增强型绝缘栅场效应管,符号:,由于栅极是绝缘的,栅极电流几乎为零,输入电阻很高,最高可达1014 。,由于金属栅极和半导体
29、之间的绝缘层目前常用二氧化硅,故又称金属-氧化物-半导体场效应管,简称MOS场效应管。,(2) N沟道增强型管的工作原理,由结构图可见,N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开,漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。,当栅源电压UGS = 0 时,不管漏极和源极之间所加电压的极性如何,其中总有一个PN结是反向偏置的,反向电阻很高,漏极电流近似为零。,当UGS 0 时,P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层,填补空穴形成负离子的耗尽层;,N型导电沟道,在漏极电源的作用下将产生漏极电流ID,管子导通。,当UGS UGS(th)时,将出现N型导电沟道,将D-S连接起来。UGS愈高,导电沟道愈宽。,(
30、2) N沟道增强型管的工作原理,N型导电沟道,当UGS UGS(th)后,场效应管才形成导电沟道,开始导通,若漏源之间加上一定的电压UDS,则有漏极电流ID产生。在一定的UDS下漏极电流ID的大小与栅源电压UGS有关。所以,场效应管是一种电压控制电流的器件。,在一定的漏源电压UDS下,使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(th)。,(2) N沟道增强型管的工作原理,(3) 特性曲线,有导电沟道,转移特性曲线,无导电 沟道,开启电压UGS(th),UDS,UGS/,漏极特性曲线,恒流区,可变电阻区,截止区,符号:,结构,(4) P沟道增强型,SiO2绝缘层,加电压才形成P型导电
31、沟道,增强型场效应管只有当UGS UGS(th)时才形成导电沟道。,2. 耗尽型绝缘栅场效应管,符号:,如果MOS管在制造时导电沟道就已形成,称为耗尽型场效应管。,(1 ) N沟道耗尽型管,SiO2绝缘层中 掺有正离子,予埋了N型导电沟道,2. 耗尽型绝缘栅场效应管,由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道,所以在UGS= 0时,若漏源之间加上一定的电压UDS,也会有漏极电流 ID 产生。,当UGS 0时,使导电沟道变宽, ID 增大; 当UGS 0时,使导电沟道变窄, ID 减小; UGS负值愈高,沟道愈窄, ID就愈小。,当UGS达到一定负值时,N型导电沟道消失, ID= 0,称为场效应管处于夹断
32、状态(即截止)。这时的UGS称为夹断电压,用UGS(off)表示。,这时的漏极电流用 IDSS表示,称为饱和漏极电流。,(2) 耗尽型N沟道MOS管的特性曲线,夹断电压,耗尽型的MOS管UGS= 0时就有导电沟道,加反向电压到一定值时才能夹断。,UGS(off),IDSS,2. 耗尽型绝缘栅场效应管,(3) P 沟道耗尽型管,予埋了P型导电沟道,SiO2绝缘层中 掺有负离子,耗尽型,G、S之间加一定 电压才形成导电沟道,在制造时就具有 原始导电沟道,3. 场效应管的主要参数,(1) 开启电压 UGS(th):是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off): (3) 饱和漏电流 ID
33、SS:,(4) 低频跨导 gm:表示栅源电压对漏极电流的控制能力,极限参数:最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。,场效应管与晶体管的比较,类 型 NPN和PNP N沟道和P沟道,放大参数,16.11.3 场效应管放大电路,场效应晶体管具有输入电阻高、噪声低等优点,常用于多级放大电路的输入级以及要求噪声低的放大电路。,场效应管的源极、漏极、栅极相当于双极型晶体管的发射极、集电极、基极。,场效应管的共源极放大电路和源极输出器与双极型晶体管的共发射极放大电路和射极输出器在结构上也相类似。,场效应管放大电路的分析与双极型晶体管放大电路一样,包括静态分析和动态分析。,1.自给偏压式偏置电路,16.11.3
34、 场效应管放大电路,栅源电压UGS是由场效应管自身的电流提供的,故称自给偏压。,UGS = RSIS= RSID,T为N沟道耗尽型场效应管,增强型MOS管因UGS=0时, ID 0,故不能采用自给偏压式电路。,静态分析可以用估算法或图解法( 略 ),估算法:,UGS = RSID,将已知的UGS(off)、IDSS代入上两式,解出UGS、ID;,由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS,列出静态时的关系式,对增强型MOS管构成的放大电路需用图解法来确定静态值。,例:已知UDD =20V、RD=3k、 RS=1k、 RG=500k、UGS(off)= 4V、IDSS=8mA, 确定
35、静态工作点。,解:用估算法,UGS = 1 ID,UDS= 20 2( 3 + 1 )= 12 V,列出关系式,解出 UGS1 = 2V、UGS2 = 8V、ID1=2mA、ID2=8mA,因UGS2 UGS(off) 故舍去 , 所求静态解为UGS = 2V ID=2mA、,2. 分压式偏置电路,(1) 静态分析,估算法:,将已知的UGS(off)、IDSS代入上两式,解出UGS、ID;,由 UDS= UDD ID(RD+ RS) 解出UDS,列出静态时的关系式,流过 RG 的电流为零,(2) 动态分析,电压放大倍数,交流通路,输入电阻,输出电阻,RG是为了提 高输入电阻ri 而设置的。,3.源极输出器,交流通路,电压放大倍数,特点与晶体管的射极输出器一样,