模拟电子技术讲义50P部分电路图模糊

大连理工大学851电子技术考研辅导资料广-么.”.疒. -* -模拟电子技术讲义1本课程的主要内容1器件半导体基础知识二极管的工作原理、分析方法 三极管的工作原理、分析方法 场效应管的工作原理、分析方法 放大器基本放大器差分放大器集成运算放大器负反馈放大器 功率放大器本课程的学沟方法n建立新概念。n确立新的分析方法。n重点在于课堂听讲，再加预习、复 习。n注重实验环节，先理论分析，后实 践，然后再对实验的结果进行分析。 n认真作业。传感器绪论电子电子系统由基本电路组成的具有特定功能的电路整体. 信号信号是信息的载体.声音信号传达语育、音乐或其它信息。图像信号传达人类视觉系统能接受的图像信息* 信号源等效电路数字信号数字信号只存在高1氏两种电平的相互转化*oil 1 lloMo 0 onoflloloil 1 1 10 0 oil 1 lloi01 厂 lL 0 0 o oDo 0 ol电于技术数楔转换电路，:_计算机数11处理 :&模数转换电路数字信 _号处理驱动LJ执行 电路n机构驱动电路hsp帳模拟电子技术周期性方波信号模拟信号和数字信号模拟信号在时间和幅度是上都是连续变化在一定动态范围内可取任意倌p f(t)|I.时间离散，幅度连续；f(t)|2.时间离散.幅度离散：i时间连续，模拟电路处理模拟信 号的电路。f(0模拟信号放大放大电路的基; 电压放大电流放大互阻放大-AyVl.电压増益ZO = Ar If.-4.电流増益互阻增益 參互导放大Io = Ag Vi互导増益瀬基亮m、项组 号量-*由数字信号 处理电路放大电路模型电压放大 适用于 信号源内阻Rl_出开路rl+r0 LJrs坟小，负= 载电阻&较大的场合。Ro应尽量Rt,以减小信号的衰减。L R广 IRs+R；1一11 j.当1么吋，才能减小信号的衰减。J放大电路模型电 aatfc 适用于 信号源内阻 Rs较大，负 载电阻较 小的场合。.%应尽量么,以减小信号的衰减.Ji11.当Ri出短路（rl=o、iQAGSV,I时的互导增益Aa=AasR./.Rq应尽量Ru以减小信号的衰减。/,=5I R= oo I当Rg时，才能减小伯号的衰减放大电路的主要性鈕指标2.输出电阻Ro输出电阻的大小决定了放，崎 大电路带负载能力的大小.7L nA输出为电压信号的放大电路，仏越小，负载电阻久变化对 的影响越小*_ ； T； RL输出为电流信号的放大电路，久越大，负载电阻&变化对人的 影响越小.浩以放大电路的主要性能指标5.非线性失真非线性失真是由放大器件弓I起的失真。（a）.分立元件（三极管），设计时要使其工作在线性区。（b）.集成运放，当输出信号的幅值接近双电源值时，将 引起非线性失真（饱和失真）。1I半导体二极管及i本电路半导体的基本組识;半导体的共价键结构$导体的基本油PN结的形成半导体二二极管基本电路特殊二极根据物体导电能力（电阻率）的不同，划分为导体、绝缘 体和半导体.半导体的电阻率为10-3109 Q-cm。典型的半导体有硅 Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。半导体的特点：1）导电能力不同于导体、绝緣体；2）受外界光和热刺激时电导率发生很大变化光敏元 件、热敏元件；3）掺进微量杂质，导电能力显著増加-硅和锗是四价元素，在原子最外层轨道上的四 个电子称为价电子。它们分别与周围的四个原子的 价电子形成共价键。原子按一定规律整齐排列，形成晶体点阵后， 结构图为：.半导体。o本征半导体、空穴及其导电作用 0杂质半导体f本征半导体、六及其导电作用本征半导体完全纯净的、结构完整的半导体晶 倦8流子可以自由移动的带电粒子。电导率 _与材料单位体积中所含载流子数 有关，载流子浓度越高，电导率越高。电子空穴对当T=OK和无外界激发时，导体中没有栽流子，不导电，当 溫度升髙或受到光的照射时，价电子能量増髙，有的价电子 可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子一本证激发，Q杂旅半导体在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导 体的导电性发生显著变化.掺入的杂质主要是三价或五价元 素.掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体（电子型半导体）P型半导体（空穴型半导体）在本征半导体中摻入三:价的元素（硼）自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空 位，这个空位为空穴。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的， 子空穴对。 动画i-iN型半导体的多数载流子为电子，少数载流子是空 穴：P型半导体的多数载流子为空穴，少数载流子是电 嗍:纯净硅晶体中硅原子数为1022/cn3数量级，在室稳下，载流子浓度为nrPrlO10量级， 掺入百万分之一的杂质（1/106）,即杂质浓度 为 1022* （1/106） =1016数量级,则掺杂卮载流子浓度为lOWlOiG,约为1016数量 级，比掺杂前载流子增加W6,即一百万倍。.PN结的形成及特性口 PN结的形成PN结的单向导电性在一块本征-导体 两侧通过扩散不同的杂 质，分别形成N型半导体 和P型半导体。因浓度差多子的扩散运动一*由杂质离子形成空间电荷区I空间电荷区形成内电场II内电场促使少子漂移内电场阻止多子扩散总之：PN结正向电阻小，反向电阻 大单向导电性。口 PN结的单向导电性醐醐！ 向与PN结内电场方向相 反，削弱了内电场。于是 内电场对多子扩散运动的 阻碍减弱，扩散电流加 大。扩散电流远大于漂移 电流，可忽略漂移电流的 影响，PN结呈现低阻性。 P区的电位髙于N区的电 位，称为加E向电压，简 称正偏。动3S半导体二极管二极管I 一个PN结就是一个二极管。 单向导电：二极管正极接电源正极，负极接电源负 极时电流可以通过.反之电流不能通过。 符号：外加反向电压，方向与PN结内电场方向相同，加强 了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散 电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场的作用下 形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN在一定的温度条件下，由本 征激发决定的少子浓度是一定 的，故少子形成的漂移电流是 恒定的，基本上与所加反向电 压的大小无关，这个电流也称 为反向饱和电流.半导体二枞管的结獨一I1二极管按结构分有点f PN结丽积小.结电容小.、 (1)点接触型二极管用于检波和变频等髙(2)面觀！5丽，小球 迦硅.合金丁 T、詬座 负极引线PN结面积大，用 于大电流整流电路，半导体二极管的伏安特性曲线(1)正向特性正向区分为两段:当0Kv时，开始 出现正向电流，并按 指数规律増长。硅二极管的死区电压4=0.50.8V左右， 锗二极管的死区电压心=0.20.3 V左右。反向区也分两个区域:当 Rro 时， 反向电流很小，且基 本不随反向电压的变 化而变化，此时的反 向电流也称反向饱和 电流；.当时，反向 电流急剧增加，kbr称 为反向击穿电压I I半导体二极管的参数硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反 向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比 较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大。若KrIWV时， 主要是雪崩击穿；若 |rBR|4VM,则主要 是齐纳击穿。3.开关电路利用二极管的 单向导电性可 作为电子开关 例11:求vn和 v2不同值组合 吋的值(二极 管为理想棋型)。解:VnVI2二极曾工作状茶V。D,D,ovOV导通导通0Vov5V导通截止0V5VOV截止导通0V5V5V截止截止5V(1)最大整流电流二极管基本分(2)二极管连续工作时，允许流过的最大整流电流的平均值，1 泛向击穿电压rBR二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击 穿电压&R.为安全计，在实际工作时，最大反向工作电 压imA时，3. 实际模型= 200QiDif nA例9:判别二极管是导通还是截止。解：O1ol5Viov/BJ-vA :-PK:截止o-12.5 6K Irb.1二极管模型1.理想模型2.恒压降模型当4imA时，VD=0. 7VO正向偏置时：管压降为0,电阻也为0。 反向偏置时：电流为0,电阻为2测g电脚T例2:埋想二极管电路中Vj= Vm sinwt V,求输出波形v0。解：ViVR时，二极管导通，vo = v；o v,vR时，二极管截止，vo=VRe例4:D1、 D2、解:负半周 D2、D4导通 DI、D3截止求.vov,vt=4V,， _1L - 1V戶时，输出V。的值。!安_ 2 V4-nsint 吋.;.-输出v .沪波W-. :；;-: .：解：(1) . Vj-OVj：-V, -v -7 i. :？ -ii! ,IV,=6V时,D导迟。0 )vo=3.5 + (6-3.；y3-3.917r(2). VpGsinwx V(.理想模型)赠，减止，vp = v,.5赠，)导通，v0 = 3KI例6:理想:.极管电辟出v，.: r m ，:.、！ 衿於1 :二- .q导适、r)2:磯止，。v2时，d2导通、D!截止，r0=r?Pv2vi。*3：二极管限幅电路:已知电路的输入波形为二 极管的为0.6伏，试画出其输出波形。 K(v)二极管的伏安特性曲线与硅二极管 的伏安特性曲线完全一样。lAnAVVi3.6V时，二极管导通，VO:=3.6V。-s二/ Vj:rzzz. rz愈小，反映稳压 管的击穿特性焱陡.(3) 最大耗散功率戶伽最大功單摘耗取决于PN结的囬枳和散蒸等条件。反两了 作时pn结的功率损耗为p2= rz/z,由pzm和匕可以决定大稳定工作电流/Zlno和最小稳定工作电流/Zmin最大稳定工作电流取决于最大耗散功而对应n.若/24则不能稳压。 丄L .;i.i1 L-丄:.1 上 半导体三极管半导体三极管是具有电流放大功能的元件频率: 功率: 材料: 类型:晶体三极管的结构晶体三极管是由两个PN结组成的三极管的电流关系共发射极接法：发射根作为公共端* 共集电极接法：集电极作为公共端:共基极接法：基极作为公共端。 e-各极电流之间的关系式较小j以a :共基极电流传输系 /c = aIE +因二1 亂 ddP，共发射极电流放大系数。P 1 三极管电流分配半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流徧置电压在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压.三极管的放大作用发射结外加电压VEB=V/+I/EE 一 = 十jy + ic - Zc + Ale.AvoAvo=CXAAV/ic = a i L = /c + .:麵壕品髙频管、低频管 小、中、大功率管 硅管、锗管NPN型、PNP型三极的工作原理发射结加正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为7eN。从基区向发射区也有空穴的扩散运动，但其数量小，形成的电，b流为/EP，（这是因为发射区的掺杂浓，空穴，电子度远大于基区的掺杂浓度.） 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低，被复合的机会较少。 又因基区很薄，在集电结反偏电压的作用下，电子在基区停留的 时间很短，很快就运动到了集电结的边上，进入集电结的结电场 区域，被集电极所收集，形成集电极电JeN。在基区被复合的电 子形成的电流是JBN.鵬皇流 “。_很小的基极电瘫IB,就可以控制较大的集电极电 流Ic,从而实现讀大作用。Jef :=A:h:，*E4jL* -半导体三极管的特性曲线输入特性曲线一I v0, 集电结已进入反徧状态，开始收集电子，且基区复合减少， fcB増大，特性曲线将向右稍微移动一些。但再增加 时，曲线右移很不明显| y输出特性曲线一 /c=/(vCE) I /B *助，是输出电流.veE是输出电压. 放大区：发射结正偏、集电结反偏 VCE大于0.7V左右(硅管)，4 截止区：发射结和集电结均为反偏。1 IB=0以下的区域。/c/niA饱和区-H 120A琥太区售Aa止恧饱和区:发射结和集电结均为正偏。Ie随着VeE的变化而迅速变化。工程上以Vce=0.3伏作为放大区和饱和g的分界 结-+例1:测量三极管三个电极对地电位，试判断三极管的 工作状本例2:测得rB-4.5V 4= 3.8V、Rc=8V,试 判断三极管的工作状态。放大半导体三极管的参数直流参数、交流参数、极限参数一.誠参数直流电流放大系数1. 共发射极直流电流放大系数CZCZCEO)B叫cb1 VCE-*数2. 共基极直流电流放大系数 =(一八:恥)/Ze7c/4显然$与歹之间有如下关系： A/Ar P V(14/(i/CM时，管子性能将 显著下降，甚至会损坏三极管。 集电板最大允许功率损耗PeM集电杻电流通过集电结时所产生的功耗，CM CCBCCE因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上.在计算时往往用PeE取代匕8。 反向击穿电压1.(br)cbo发射极开路i 下标BR代表击穿之意，是BiL, 代表集电极和基极，0代表_ 1杆巧示抽间接有电阻，(br)ces表示BE间是短路的。几个击穿电压在大小上有如下关系 (BRJCBO 厂(BR)CESP(BR)CERK(BR)CEO(BR) EBO由m、和在出特性曲线上可 以确定过损耗区、过电流区和击穿区。Zc/mA/cm:过二波.：./区扩二:二:：=、_ m P(BR)CEO L .输出特性曲线上的过损耗区和击穿区基本放大电路基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元放大电路的主要技术指榇 n (1)放大倍数 n输入电阻Rj n输出电阻R。n (4)通频带输出电阻氏输出电阻是表明放大电路带负载的能力,扒大表明放大电路带负载的能力差，反之则注意：放大倍数、输入电阻、输出电阻通常 都是在正弦信号下的交流参数，只有在放大电路 处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。半导体三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下：3DG110B同一型号中的不同规格：I I 同种器件型号的序号1 器件的种类 材料三极管第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G髙频小功率管、A髙频大功率管、K开关管(1)放大倍数输出信号的电压和电流幅度得到了放大，所以输 出功率也会有所放大。对放大电路而言有电压放大 倍数、电流放大倍数和功率放大倍数,通常它们都是 按正弦量定义的。：f幺.繃i负载电压放大倍数A/V.V0i电流放大倍数4=VA功率放大倍数APJP.Vjj叹(4)通频带BW放大电路的増益/ H率3CG101C10030460. 11003DG123C5005040300. 353DD101D5A5A3002504彡2mA3DK100B10030215150. 13003DKG23250W30A400325R注：*为乃(2)输入电阻7?i输入电阻是表明放大电路从信号源 吸取电流大小的参数，品大放大电路 从信号源吸取的电流小，反之则大。fH* j * 1力放大电路戸偉漫褲Ui.d-/?.1基本放大电路的工作原理(1)共发射极基本放大电路 的组成耦合电容 A. (：2输入耦合电 容G保证信号 加到发射结， 不影响发射结偏置.输出耦 合电容C2保证 信号输送到A 载，不影响集 结偏j。J偏置电路Kee、Rb 提供电源，并使三极管 工作在寧性区。三极管T起放大作用。T负载电阻Ac Rl 将变化的集 极电流 转换为电压输出。（2）静态和劫态静态：Vi = 0时，放大电路的工作状态， 也称直流工作状态。动态：Vi -0时，放大电路的工作状 态,也称交流i作状态。放大电路建立正确的静态，是保证动态工作 的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和 动态，正确地区分直流通路和交流通路。放大电路的基本分析方法静态工作状态的计算分析法 根据直流通路对放大电路的静态进行计算jB、和kce这些量代表的工作状态称为静态工作点， 用6表示.在测试基本放大电略时，往往测量三个电极对 地的电位rB、和匕：即可确定三极管的静态工作状态.j2）交流工作状态的图解分析通过图解分析，可得如下结论：1 Vj*t vBE个一* 8个 ;CT- vCEJ |-v0| 个2. 久与相位相反；3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数;4. 可以确定最大不失其输出幅度。.TT静态工作状态的图解分析法I.在输由特性曲线2. 由直流负载线-C 穴 C3. 得到（2点的参数 . ic和reEic/mA率+-Zbq/hA放大电路的动态图解分析（1交流负载线1.从B点通过输出特性曲线上的2点做一条直线, 其斜率为- 1/R：l。2. RRL/Re是交流负载电阻。3. 交流负载线是有交流输入信号时g点的运动轨迹。i-C/niA4.交流负载线与直流负载线相交2点。（3）最大不失真输出幅度 波形的失真由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管， 出电压表现为底部失真。/饱和失 二:由于放大电路的工作点达到了三极管 的裁止区而引起的非线性失真.对于NPN管, 输出电压表现为顶部失異。截止失真，rr注意：对于PNP管，由于足负电源供 电，失真的表现形式，与NPN管正好相 反。2.要有合适的交流负载线。放大电路的最大不失真输出幅度放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要：1. 工作点g要设置在输出特性曲线放大的中间部位;+ hf.eVcr(4)非线性失真放大器要求输出信号与输入信号之间是线性 关系，不能产生失真.，由于三极管存在非线性，使输出信号产生了 非线性失真0非线性失真系数的定义：在某一正弦信号输 入下，输出波形因非线性而产生失真，其谐波分 量的总有效值与基波分量之比，用mo表示，即(5)输出功率和功率三角形 放大电路向电阻性负载提供的输出功率在输出特性曲线上，三角形的面积，称为功率三角形。要想。大，就要使功率三角形的面积大，即 必须使和Ann都要大。三极管的低频小信号模型(1)觀的建立1. 三极管可以用一个模型来代替。2. 对于低频模型可以不考虑结电容的影响。3. 小信号意味着三极管在线性条件下工作，微变 也具有线性同样的含义。A参数模型模型中的主要参数为输入电阻，即rbe。 rbe交流输入电阻+灼 26mV/人(3)模型简化用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路为电压反馈系数，即UF。 为电流放大系数，即戶表駐贿 输出电流源流放大作用为输出电导，即l/rce。反映三极管内部的电压反馈， 因数量很小，一般 可以忽略，、 l/rce#联时，分流极小， 可作开路处理。小信号等效电路(3)输入电阻输出电阻bA-Jlc4+ .Vio：nA(2)电压增益 心一A尺L r-rj/rl(3)输入电阻lThb + Ib1Rb = Rb、 Rb2Jri:-o+-5工作点稳定，澹益下降。解决这个矛盾的方法是加电容ceQ參wvi “么 lb rbc氏今=Ak+(i+e输入电P且提高了，相当于増加了一个(HP)Re的电阻.例1:求电路的静态参数(ib、ic、vce)，及动态 参数(AilR。)。根据直流通路求静态参数V-=3-75rV -V / / =丄上3.75-0,7, c 2= 1.5/mJ2T rc 1.5 nc 、 / = = 25uA B fl 60尸说cTl. P=60穴 bl|.|60KKBf2|20Ke|：lL = n：c -，c(& + 氏)=15-1.5(34-2) = 7.5K稳定工作点分压式偏置1产(510)IB VB=(3 5)V(1)确定工作点:,.Q或Rb 二尺bi H由 KVL:(4)输出电阻及i)+| Ib+Ic pV=ORs = Rs /?,人 /tib=A输出电阻提髙了，即提髙了电路的恒流特 1=4+為品嚷根据微变等效电路求动态参数1.电压放大倍数*ru =300Q4-(1+7?)-=L36J0i ERlRc/JRl3/3 imVt h.门 6_TTT-:rym-p-。-IL 根据微变等效电路求动态参数 = =1.36穴,=氏 / 穴;=15 /1 36 = 1.25KQ3.输出电阻R。（输出端开路，输入电压为零）RORC =3孤根据微变等效电路求动态参数1（2.求电路的静态参数（IB Ic VeE）,及动态 参数（Av、Ri、R。）。 1根据直流通求静态参数匕= ycc: 3.751， 凡爲CCr r VB-VBE7cJe= 咀c E Re .3.75-0.7 , r , = 1.5mA27fl = = 25 戶 A B p 60 HIT十 CCbl.g60K15.穴 b2(20K:zzzrK T| p =604卜 J2K 直流迦图 = c(c + ):= 15-1.5(3 + 2) = 7.5(/与例1结果完全相同 珊_3- 根据微变等效电路求动态参数2. 输入电阻尺，；=+a+m= 136 + （1 + 60）x2= 123.36A：Q例3:电路的参数不变，若P增加一倍，静态参数| （4、4、&），及动态参数（A,、R、 A）如何变icZrnA八 60uA_一 60uA-.40uA1.电压放大倍数Ay rbe = 300Q + (1 + /?) = 1.36W A:RlRc/Rl3/3.5KQ.4-戌一 - PK: ” vt hrhe+iR r+o+m -60x1.5 =1.36 + (l + 60)x2 =式=氏/我=15/123.36 = 13.4/CQ3. 输出电阻R。（输出端开路，输入电压为零） R0Rc3KCl45i|4电路的参数不变，若断开Ce，静态参数（fB、Ke）,及动态参数（人、災久）如何变化。 （1）断开Ce后，静态参数不变。C0h UbAe占本札2 4 :。-0j _zMny 一（2）断开Ce后，动态参数吻大，尺。变 5 卜 卜 2了 Rb rbt+（1+ P、R 30uAr-T20uA - ；/bq/ji A 眼 X .（1）静态参数p增加一倍./c厂OS不变，M减小一 音。rcc=RbIB+VBE+VEr rCc-站Vcc(广尽+(i+卯C!c = P IbJ/p电压增益(i+yg)L么+ (1 +肌输入电压与输出电压同相电輕堕器共基极电路(1)直流分析与共射组态相同。(3)输入电阻(4)输:.电.：R.丄!二.15电压増益品人七压 与输出电瓜同相构入 电阻髙，输出电阻低。 *复合管可提髙输入电阻， 提离0值。.-备 ;I 7(2)交流分析/!xcV;b rt. rbe 及确 Vq- T ;11?1 电S放大倍数j=r/f; 输入电阻氏二心卜為念 输出电阻 Ro Rc放大电路的频率响应在放大电路的通频带中给出了频率特性的概念绘：输入信号！固定，输出信号的幅度随频率变化 :轍辦特性 J相频特性是描绘：输出信号与输入 信号之间相位差随频率变化而化 的规律，即放大电路的幅频特性和相频特性，称为频率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输岀波形产生失真，称为幅度-*/h A */h i00/hi卜:川X7 4-:oJp20d67 L l + j/7 人 式中=丄=丄L RC r 下限截止频率、/o=A=i/Ap = 90o4 =C模和相角分别为201g|Jv|/dBf及C髙逋电路的近单板放大电輅的高频响应(1)高频小信号模型(2)闲gnb，6代替/Hb 根据这一物理模型可以画出混合兀型 髙频小信号模型。这一模型中用gmKve代替/nw ,这是因 为方本身就与频率有关，而gm与频率无 关。推导如下：SC.bo=PD = g-rbe反映了三极管内部，对流经rKe的电流4 的放大作用。4是真正具有电流放大作用的部 分，即低频吋的万。而CCbo j0m L Lb。g,n称为跨导，由此可”的比，因此ggm=lmA/26m v川出(3)单向化在型小信号模型中，因存在Ch.t和r,.v， 对求解不便，可通过单向化处理加以变 换。首先因rb.很大，可以忽略，只剩下Cb.c。可以用输入侧的C；和输出侧的C,.两个 电容去分别代替，但要求变换前后应保 证相关电流不变。髙频混合型小信号电路输入侧UbAbc令放大倍数K = gmRc，则定义Cp.=(l + )Cp高频混合*型小信电路4l Jsb简化髙频小信号电路输出侧A,=(匕-4VWW+去)X所以c =lc/ K 由于Cf.，所以可简化为图中cn.=cb.+ cM.。几点结1.放大电路的耦合电容是引起低频响 应的主要原因，下限截止频率主要由 低频时间常数中较小的一个决定：2. 三极管的结电容和分布电容是引起 放大电路髙频响应的主要原因，上限 截止频率由髙频时间常数中较大的一 个决定： 13.由于|4,C Cb.，+ （1 -史,）cb.e.，装电压放大倍数尺增加，cb.增加，上限 截止频率就下降，通频带变窄。增益和带 宽是一对矛盾，所以常把增益带宽积作为！ 衡量放大电路性能的一项重要指标。i4.CB组态放大电路由于输入电容小，所以 CB组态放大电路的上限截止频率比CE组 态要髙许多。场效应晶体种载流子导电的、；1制输出电流的半导3 .与导电的载流子来由电子导电的N沟：；导电的P沟道器件结型场效应管卜7 KP,漏源间加电压Kds则 因漏端耗尽层所受的反偏电 压为GD=GS-DS,比源端 耗尽层所受的反偏电压FgS 大，（如:GS=V，S=3V, 当rDS继续増加时,预夹断点向 源极方向伸长为预夹断区.由于预夹断区电阻很大，使主要rDS 降落在该区,由此产生的强电场 力能把未夹断区漂移到其边界上 的载流子_扫至漏极，形成漏极 饱和电流。当増加到使S-DS 时，在紧靠漏极处出现预夹断 点，2.工作原理N沟道场效应管工作吋 :在栅极与源汲之间加 负电压，棚极与沟道之间 的PN结为反偏。在漏极、源极之间加 一定正电压，使N沟道 中的多数载流子（电子） 由源极向漏极漂移，形 成iD、的大小受Vm的 控制。P沟道场效应管工作 时，极性相反，沟道中 的多子为空穴。当JPCO吋，PN结 反偏，耗尽层变厚， 沟道变窄，沟道电阻 变大，/D减小；rcs更负，沟道更窄，/D更小:.直至沟 道被耗尽层全論覆- 盖，沟道被夹断，.；T, /D0o这时所对应的 栅源电压rQS称为夹：L 断电压匕。JFET工作原理伏安特饪囲线输出特性曲线iD =: /（r/D5）L=G （动画2-恒_区:（又称饱和区或放大区） 特H:受控性：输入电压Vgs控 制输出电流iDIDS-vcsIV亘流性：输出电流L基本上(2) 不受输出电压Vds的影响。:金:可做放大器和恒流源。件:（1）源端沟道未夹断（2）源端沟道予夹断/d/jiA町姓腿特点：(1)当Va为定值时9in是Vds的线性函 .数，管子的漏源间呈现 为线性电阻，且其阻值 受Va控制。(2)管压降_很小。条件，源端与漏端 沟道都不夹断赚区用途：做压控线性电阻 和无触点的、闭合状态 的电子开关。W对输出漏极电流/。的控制/n/mA(AfD / AvGS)e = (diDydvGS)Q = g,G几s)结 小 性 特 的管 应 效 场 型 结j 结型场效应管TP沟道耗尽型1:;-/-.:D - : N沟道、P沟道耗尽型： =0吋，存在导电沟道,/D0o增强型=0时，没有导电沟道，zD =0onN沟道JDp沟道增强型Jd IbN沟道P沟道耗尽型N沟道增强型场效应管栅源电压Ks对漏极电流Zd的控制作用(1)栅源电压res的控制作用 当gsov吋，因为漏源之间 被两个背靠背的pn结隔离，因 此，即使在D、S之间加上电压, 在D、S间也不可能形成电流。当o rGSVT时，衬底中的电子.进一步被吸至栅极下方的P型衬底表层，使衬底表层中的自由电子数量大于空穴数量，该薄层转换为N型津导典，称此为反型层。形咸N源区到N漏型沟道。把开始形成反型层的ras值称为该管的开启 电压rT。这时，若在漏源间加电压vDS，就能产生漏极 电流即管子开启。rQS值越大,沟道内自由电子越 f 沟道电阻越小，在同样Kds电压作用下,越大。 这样，就实现了输入电压。s对输出电流的控制。当。且固定为某值的情况下，若给漏源间加正 电压&源区的自由电子将沿者沟道溧移到漏区，形成漏 极电流么，当JD从D-S流过沟道时，沿途会产生压降，逬 而导致沿着沟道长度上栅极与沟道间的电压分布不均匀.， 源极端电压最大，为么，由此感生的沟道最深：离开源极 端，越向漏极端靠近，则栅一沟间的电压线性下降.由它们感生的沟道越未越浅；直到漏极端，弓“如 间电压最小，其值为：vvv，由 此感生的沟道也最浅司见，在rDS作f 用下导电沟道的深度是不均匀的，沟:道呈锥形分布，若rDS进一步増大，直j 至 IgdKt/ 即 Fgs Pds32 Fds Vgs Ft 时，则漏端沟道消失，出现预夹断点MOSFET的特性曲线1.漏极输出特性曲线耗尽型MOSFETN沟道耗尽型MOS管，它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入 了大量的金属正离子，在管子制造过程中，这壁正离子已经在漏 源之间的衬底表面感应出反型展，形成了导电沟道，因此，使 用时无须加开启电压(0)，只要加漏源电压，就会有漏极 电流，当rGSo时，将使Zp进-步増加 &s Kr.此时rDS基 本均降落在:句 :电中.笆退呈 :统分布.当FoS増加到使r0D.将缩减到刚刚幵扃的情 ;兄.顸夹忉巧7IHMi- .74-/ .： fl;, irP?1-:e-.?:淹:. v.；*!： 乂 . 1.7 Av-； 對？屮.i.i.?. :;/,.艺太2.转移特性曲线一 KgsX的控制特性I 常数转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控 制作用。其量纲为mA/Vf称gin为跨导。二(mS)ZD/衅暴噬萄0 乂型MOSFET的特性曲线结小性特1細强增绝缘枷N沟道増强型8V6V4V2VSml 。-Sj 丄/1-V48场效应管 -P沟道増强型/pfc/D1: aS/D.J1-oe ？ 安E lil:v4场效应三极管的参数和型号绝缘栅场效应管N沟道耗尽型P沟道耗尽型一、场效应三极管的参数1. 开启电压$幵启电压是idos增强型管的参数，栅源电压小 于开启电压的绝对值，场效应管不能导通。2. 夹断电压夹断电压是耗尽型FET的参数，蛊时，漏 极电流为零。，3. 饱和漏极电流JDSS耗尽型场效应三极管，当s=0时所对应的漏 极电流，功率放大电路通常是在大信号状态下 工作，是以输出较大功率为目的的放大电 路。为了获得一觉的不失真的输出功率。 它要求：输出功率尽可能大：效率要髙；非线性要小；考虑管子的散热问题。功率放大电路必须考虑效率问题，为了降低 静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为 乙类或甲乙类工作状态，此时虽降低了静态工作 电流，但又产生了失真问题。推挽电路和互补对 称电路较好地解决了乙类工作状态的失真问题。乙失从屯渊丑仲河孙屻半股大电路 (1)电鉻组成岌工作原理当输入信号处于正半周时，乃管导电，有电流通过负载&，方向由上到下，与假设方向相同。当输入信号为负半周时，丁2管导电，有电流通过负载7