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1、,電子學 第八版 Floyd,第九章,共源極放大器,電壓增益由方程式得 Av = gmRd。,在一個共源極放大器輸入信號被加到閘極且交流輸出信號由源極取得，這個放大器和等效的CE放大器一樣有較高的輸入電阻和較低的增益。,摘要,共源極放大器,摘要,回想互導是相互的阻抗和導納，資料手冊指定的規格是順向轉換導納( yfs)而不是轉換導納(gm) 。 yfs 的定義是,CS放大器的交互增益表示是 Av = yfsRd。,共源極放大器,摘要,你能估計轉換曲線看起來像規格表的大小，但是記住在JEFT規格的大小有很大的變化很普遍。例如，表中顯示 2N5458的規格值。,共源極放大器,摘要,分析CS放大器，你
2、需要從直流值開始，估算 ID 值根據典型值；具體電路從估計值變化。,例題:,對一個典型的 2N5458， 汲極電流是多少？,由規格表得到典型值 IDSS = 6.0 mA且 VGS(off) = -4 V。繪出負載線可得到圖形解。,解答:,2N5458,看下一張投影片,共源極放大器,摘要,Q,2.8 mA,-1.3 V,ID = 2.8 mA 及 VGS = -1.3 V,470 W 電阻的負載線,解答:,(繼續),如圖是一個圖解法的說明。在互導曲線上繪出源極電阻的負載線。,然後讀出在Q-點的電流和電壓。,共源極放大器,摘要,或者你可選擇由方程式 9-2:,簡單得到二次方程式解答的方法是使用能
3、處理二次方程式的計算器。,載入公式後，再把已知的值輸入，但是剩下ID空白，對一個 典型的2N5458， (IDSS = 6 mA 及 VGS(off) = -4 V) 源極電阻470 W， 我們得到2.75 mA。,.006,470,4.0,.0027494671581759,解答:,(繼續),按,共源極放大器,摘要,例題:,假設IDSS是6.0 mA， VGS(off)= -4 V，且如前面得到的結果VGS = -1.3 V。預期的增益是多少？,解答:,2N5458,Av = gmRd = (2.02 mS)(2.7 kW) = 5.45,共源極放大器,摘要,放大器接上負載時，增益會減少。因
4、為全部的交流汲極電阻(Rd)是減少。,解答:,Av = gmRd = (2.02 mS)(2.13 kW) = 4.29,例題:,增加 10 kW 的負載對增益會有多少影響？,2N5458,空乏型 D-MOSFET,摘要,在操作中， D-MOSFET 有獨特的特性，可以操作在零偏壓。允許信號在零電位上下擺動。意思就是它可以在空乏模式或增強模式動作。,增強型 E-MOSFET,摘要,E-MOSFET 是一個平常關閉的元件。這個 N通道的元件的偏壓在相對源極的閘極是正電壓。如圖顯示是一個分壓器偏壓的E-MOSFET放大器。,增強型 E-MOSFET,摘要,在例題9-8的E-MOSFET放大器中，2
5、N7000 MOSFET使用Multisim的模擬說明。,共汲極放大器,電壓增益方程式,在共汲極放大器，輸入信號送到閘極，且輸出信號由源極取得，沒有汲極電阻，因為它是輸入信號與輸出信號的共用 點。,摘要,電壓增益總是小於1， 但功率增益則不會。,疊接放大器,疊接放大器是組合CS和CG的放大器，形成一個好的高頻放大器。此電路10 MHz的輸入信號和輸出信號，顯示在下一張投影片,摘要,疊接放大器,摘要,例題:,疊接放大器的輸入信號用紅色顯示，輸出用藍色，增益是多少？,解答:,輸入的峰值電壓是 24.7 mV。,輸出的峰值電壓是 2.33 V。,AV = 94.3,D類放大器,摘要,MOSFET經常
6、使用D類放大器，因為它們操作很像開關放大器，因此效率非常高。他們使用脈波調變，把輸入信號轉換成一連串的脈波。脈波寬度按輸入信號的振幅比例轉換成寬度。,脈波寬度調變容易在Mulitisim裡建立，下一張投影片顯示這個電路，一個正弦波和一個快速三角波在相同的振幅的條件下，使用一個比較器比較(741 運算放大器可以在低頻使用)。,摘要,D類放大器,這個電路你可在實驗室製作或使用Multisim 去觀察脈波調變的動作。示波器顯示在下一張投影片。,運算放大器設定成一個比較器,摘要,D類放大器,黃色正弦波信號和重複三角波的比較信號(青綠色).比較的結果是輸出信號(洋紅色),摘要,D類放大器,調變信號被B類
7、互補式MOSFET 放大。輸出端的低通濾波器過濾輸出信號，把信號恢復成原先的信號。並且除去高的調變頻率。,PWM 常應用在控制電路，如馬達控制。MOSFET廣泛使用在這些應用電路，因為快速開關時間和低的導通電阻。,摘要,類比開關,MOSFET 也作為類比開關，決定一個類比信號連接或不連接。可使用的類比開關包裝在IC裡，如CD4066 是使用N通道和P通道並聯的MOSFET的四個類比開關，結構顯示允許信號在兩個方向的任一方向都會導通。,MOSFET 優點是它有相對的低導通電阻和可使用在高頻，例如使用在影像應用。,一個簡化的雙向IC 類比開關內部的結構。,選擇重要詞彙,共源極 (Common-source) 共汲極 (Common-drain)源極隨耦器(Source-follower)D類放大器(Class-D amplifier),源極為接地端的FET放大器組態。,汲極為接地端的FET放大器組態。,共汲極放大器。,一非線性放大器，其電晶體如開關般運作。,選擇重要詞彙,脈波寬度調變 (Pulse-width modulation) 類比開關(Analog switch)CMOS,將信號轉換成一串脈衝的過程，脈衝寬度正比於信號振幅。,可將類比信號導通或關閉的裝置。,互補式MOS。,
