第2章基本放大器電路

2-1、放大器電路的基本概念與分析方法

2-2、三極管基本放大電路

用三極管或場效應(yīng)管組成的放大器電路

放大器是組成各種應(yīng)用電路的基礎(chǔ)

學習和掌握基本放大器模塊電路的分析方法2-3、場效應(yīng)管基本放大電路

2-4、基本放大電路仿真分析

12-3、FETAmplifierCircuits2-3-1、共源極交流放大電路2-3-2、共漏電極交流放大電路2-3-3、共柵極交流放大電路共源電路dgs共柵電路gds共漏電路gds2-3-4、場效應(yīng)管差分放大電路22-3-1CommonSourceAmplifier

輸入輸出反相

電路增益大

輸入電阻大

輸出電阻較小Rg——保護電阻Rd——電流放大轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯驝——隔離直流分量一、工作原理二、靜態(tài)工作點分析三、交流分析四、電路特點

RgVDDvoviRdCRead8.10p3913Vgs(V)idmA絕緣柵耗盡型2-3-1CommonSourceAmplifier一、工作原理WorkprincipleVgsIdRgVDDvoviRdCVgs(V)idmA絕緣柵增強型MOSenhancementMOSDepletion4Vg=VgsVd=VDD

IdRd

Vs=0Id=gmVg

Is=Id

2-3-1CommonSourceAmplifier二、靜態(tài)工作點分析VgsIdRgVDDvoviRdCVgsIdRgVDDRd5Vd’=VDD－(Id+

Id)Rd

v0=

vc

=－

IdRd=－gmVgsRd

v0=－gmviRdAV

=v0/vi=－gmRd(無負載)gvivO+-sdgmVgsVgs+-Rd

IdRgVd=VDD－IdRd2-3-1CommonSourceAmplifier三、交流分析____電壓放大倍數(shù)VgsIdRgVDDvoviRdCAV

=v0/vi=－gmRd//RL

(有負載)6Ri=VT/ITRi=

2-3-1CommonSourceAmplifier三、交流分析____輸入電阻VgsIdRgVDDvoviRdCRLgsdgmVgsVgs+-Rd

IdRgRiVT+-ITRSrds7Ro=VT/ITVgs=0，Id=0Ro=rds//RdRo=Rd（rds>>Rd）2-3-1CommonSourceAmplifier三、交流分析____輸出電阻

VgsIdRgVDDvoviRdCgsdgmVgsVgs+-Rd

IdRgRoVT+-ITRSrds8

電壓放大倍數(shù)與低頻跨導gm和Rd成正比。

電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。

由于溫度特性，電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。

輸入輸出反相

電路增益大

輸入電阻大

輸出電阻較低AV=v0/vi=-gmRdRi=

Ro=rds//Rd低頻小信號2-3-1CommonSourceAmplifier四、電路特點

VgsIdRgVDDvoviRdC92-3-1CommonDrainAmplifier

輸入輸出同相

電路增益約為1

輸入電阻大

輸出電阻較小一、工作原理二、靜態(tài)工作點分析三、交流分析四、電路特點

RgVDDvoviRSC10Vgs(V)idmA絕緣柵耗盡型2-3-1CommonDrainAmplifier一、工作原理Vgs(V)idmA絕緣柵增強型VgsIdRgVDDvoviRSC112-3-1CommonDrainAmplifier二、靜態(tài)工作點分析Vd=VDDVs=IsRs

Id=gmVg

Is=Id

Vg=Vgs+IsRs

RgVDDRSVgsRgVDDvoviRSC122-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____電壓放大倍數(shù)gvivO+-dsgmVgsVgs+-Rs

IdRgrdsRgVDDvoviRSC13Ri=VT/ITRi=

2-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____輸入電阻RLRiVT+-ITRSgdsgmVgsVgs+-RsRgrdsRgVDDvoviRSC14Ro=VT/ITRo=Rs//rds//1/gm2-3-1CommonDrainAmplifier三、交流分析____輸出電阻

RoVT+-ITRSgdsgmVgsVgs+-Rs

IdRgrdsRgVDDvoviRSC15

電壓放大倍數(shù)略小于1。

電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。

電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。

輸入輸出同相

輸入電阻大

輸出電阻較低Ri=

Ro=rds//Rs//1/gm低頻小信號2-3-1CommonDrainAmplifier四、電路特點

RgVDDvoviRSC162-3-1CommonGateAmplifier

輸入輸出同相

電路增益高

輸入電阻小

輸出電阻較小一、工作原理二、靜態(tài)工作點分析三、交流分析四、電路特點

RsVDDvoRddsgvi17Vgs(V)idmA絕緣柵耗盡型2-3-1CommonGateAmplifier一、工作原理Vgs(V)idmA絕緣柵增強型VgsIdRsVDDvoRddsgvi182-3-1CommonGateAmplifier二、靜態(tài)工作點分析Vd=VDD-IdRdVs=-VgsId=gmVg

Is=Id

Vg=0RsVDDvoRddsgviVgsRsVDDRddsgId192-3-1CommonGateAmplifier三、交流分析____電壓放大倍數(shù)RsVDDvoRddsgvisvivO+-gdgmVgsVgs+-Rd

IdRsrdsRL20Ri=VT/IT2-3-1CommonGateAmplifier三、交流分析____輸入電阻RsVDDvoRddsgviRLRiVT+-ITrSsgdgmVgsVgs+-Rd

IdRsrds21Ro=VT/IT2-3-1CommonGateAmplifier三、交流分析____輸出電阻

RsVDDvoRddsgviRoVT+-ITrSsgdgmVgsVgs+-Rd

IdRsrds22

電壓放大倍數(shù)與低頻跨導gm和Rd成正比。

電壓放大倍數(shù)具有較大的分散性。

電壓放大倍數(shù)受溫度影響較大。

輸入輸出同相

輸入電阻小

輸出電阻主要取決于Rd

低頻小信號2-3-1CommonGateAmplifier四、電路特點

RsVDDvoRddsgvi232-3-4MOSDifferentialAmplifier

一、工作原理二、靜態(tài)工作點分析三、差模放大分析四、共模放大分析五、共模抑制比

Vi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVI24Vi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVI2-3-4MOSDifferentialAmplifier一、工作原理25沒有輸入信號時，兩個場效應(yīng)管工作狀態(tài)不確定

兩輸入端接地，Vg1=Vg2=0Id1=Id2=gmVgs

=Is

/2

Is=Is1+Is2Vd=VDD–Id1Rd=VDD

–Id2Rd靜態(tài)時，差分輸出電壓為0。2-3-4MOSDifferentialAmplifierVi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVIIs二、靜態(tài)工作點分析26V0=V+-V-=(Id1–

Id2)Rd

設(shè)Vi1=

V1+VCOM，Vi2=

V2+VCOMV0=gmRd(Vi2–

Vi1)

V0=gmRd(

Vi2–

Vi1)

Ad=V0/Vi=-gmRd2-3-4MOSDifferentialAmplifierVi1VDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-Vi2TVEEVI三、差模放大分析27對于直流共模輸入信號Is=Is1+

Is2=2Is1=2Is2V+oCOM=V-oCOM=VDD-RdIs/22-3-4MOSDifferentialAmplifier四、共模放大分析ViCOMVDDRdRdId2Id1T1T2Vo+-+-+-ViCOMTVEEVIVo=V+oCOM-

V-oCOM=028對于交流共模輸入信號gm1(Vg1-Vs)+gm2(Vg2-Vs)=Is

Id1+

Id2=Is

2gmVg-2gmVs=Is