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1、低频电子线路山东大学信息科学与工程学院刘志军1上课课件上次课回顾w场效应晶体管结型场效应管(JFET) 绝缘栅场效应管(IGFET)2上课课件本次课内容w场效应管放大器3上课课件2.8场效应管放大器w运用前述场效应管同样可以组成放大电路,但这个放大电路与BJT放大电路的工作原理不同。4上课课件1.场效应管低频小信号模型w为了分析场效应管放大器,我们需要建立场效应管低频小信号模型。5上课课件场效应管低频小信号模型(图)w场效应管低频小信号模型(P90图2.8.2)6上课课件函数表达式w场效应管漏极电流与栅源电压以及漏源电压的函数关系为:7上课课件函数表达式分析w对以上函数式求全微分:8上课课件函
2、数表达式分析w用交流有效值代替变化量9上课课件函数表达式分析w其中wgm称为跨导(单位S),表明栅源电压对漏极电流的控制能力10上课课件函数表达式分析wrds是栅源之间的等效电阻(相当晶体管rce),单位是()11上课课件交流微变等效电路(图)w根据以上分析可以建立场效应管的交流微变等效电路w见P91图2.8.2(b)12上课课件2.场效应管共源(CS)放大器w使用场效应管可以组成各种类型放大器,一般有三种组态:共源(CS)共漏(CD)共栅(CG)13上课课件场效应管共源(CS)放大器w不同类型的场效应管,所加偏置电压各不相同。w场效应管必须工作于恒流区才能正常放大。14上课课件CS电路结构(
3、图)wCS电路的原理电路图如下:15上课课件CS电路结构特点w以上电路为固定分压(RG1、RG2)源极电阻(RS)共源(CS)放大电路。wRD是漏极电阻。wC1、C2、CS是耦合和源极电阻。w为阻容耦合电路16上课课件场效应管共源(CS)放大器分析w同样对于场效应管放大器需要进行两种分析:静态(直流)分析动态(交流)分析17上课课件(1)静态分析w直流分析主要是保证放大器的工作状态,为放大器正常工作建立必要的条件。18上课课件直流通路(图)w电路的直流通路如见P91图2.8.3(b)19上课课件静态分析20上课课件静态分析图解21上课课件静态分析w以上公式有两个未知数,故还需w方可解出VGS和
4、ID22上课课件静态分析w另需求解VDS23上课课件静态工作点(Q点)w以上求出:VGSIDVDSw注意需解一元二次方程,会出现两个解,只有一个解合理,注意正确取舍。24上课课件(2)动态分析w交流(动态)分析是对信号作用的工作状态进行分析。25上课课件交流微变等效电路(图)见P91图2.8.3(c)26上课课件动态分析w放大器增益27上课课件动态分析w放大器输入阻抗28上课课件动态分析w放大器输出阻抗29上课课件动态分析(图)w为提高输入阻抗,常采用以下电路,称为固定偏置自偏压(混合偏置)电路。w电路图(见黑板)w请自行分析ri30上课课件3.场效应管共漏(CD)放大器w场效应管共漏(CD)
5、放大器又称为源极输出器。31上课课件电路图wP92图2.8.4(a)32上课课件(1)静态分析w对电路的静态工作点进行分析。33上课课件直流电路(图)wP92图2.8.4(b)34上课课件静态分析w对以下两式联立求解(第一式为自偏压)35上课课件静态分析(图)36上课课件静态分析w另外求解37上课课件(2)动态分析w交流等效电路(P92图2.8.4(c))38上课课件电压增益分析39上课课件电压增益特点w输出、输入同相。w近似约为1(跟随器)。40上课课件输入阻抗41上课课件输出阻抗w同样采用输出阻抗的惯用方法:将输出端进行处理:负载开路。将输入端信号源进行处理:如是电压源短路(保留内阻),如
6、是电流源开路(同样保留内阻)。从输出端外加电压源,求输入电流。输出电压与输出电流的比值就是输出阻抗。42上课课件求输出阻抗电路图43上课课件求输出阻抗电路图44上课课件求输出阻抗w由以上图示45上课课件求输出阻抗w上式其中46上课课件作业w2.12w2.17w2.22w以下补充作业47上课课件补充作业1已知电路参数如图3.3.4所示,场效应管工作点上的互导gm=1ms,rdRd(1)画出微变等效电路;(2)求放大倍数AV;(3)求放大器输入阻抗ri。48上课课件补充作业2w源极输出电路如图3.3.4所示。已知场效应管工作点上的互导gm=0.9ms,其它参数如图中所示。求放大倍数AV、输入阻抗ri和输出阻抗rO。49上课课件补充作业(图)50上课课件下节课预习w多级放大器和放大器的级联w组合放大器51上课课件本小节结束(152)w谢谢!52上课课件53上课课件54上课课件