场效应管及其放大电路

1.在N沟道JFET中，Ugs和Ugs（off)均为负值。

2. 在P勾搭JFET中，Ugs和Ugs(off）均为正值。

             三极管的主要特点

1. 电流控制型器件。

2.输入电流大，输入电阻小。

3. 两种极型的载流子都参与导电，又称双极型晶体管，简称BJT

肖克利于1949年提出了结型晶体管概念

  场效应管：

 （1）JFET是利用Ugs所产生的电场变化来改变沟道电阻的大小，即利用电场效应控制沟道中流通的电流大小，因而称为场效应管。

（2）场效应管为一个电压控制型的器件。

              3.   场效应管及其放大电路

场效应管，简称FET

其主要特点：电压控制电流源

a. 

输入电阻高，可达10七次幂-10十五次幂欧姆

（b)起导电作用的多数（一种）载流子又称为单极性晶体管

（c) 体积小.重量轻.耗电省.寿命长。

（d) 噪音低.热稳定好.抗辐射能力强和制造工艺简单。

（e) 在大规模集成电路制造中得到广泛应用。

场效应管按结构可分为：

1.结型场效应管，简称JFET

2.绝缘栅型场效应管，简称IGFET

f放大电路频率特性受电抗元件的影响

电路中存在的电容：

a.耦合电容和旁路电容

 主要影响电路的低频性能。

b. 结电容.极间电容.分布电容及负载电容等

不同电容对电路性能影响

主要影响电路的高频性能。

不同频率区域对电容的处理原则：

a.低频区

考虑耦合电容.旁路电容的作用。

结电容.极间电容.分布电容及负载电容等视为开路。

低频区--高通

b. 中频区

耦合电容及旁路电容.分布电容及负载电容等仍视为开路。

中频区-纯电阻

c. 高频区

考虑结电容.极间电容.分布电容及负载电容等小电容的作用。

耦合电容及旁路电容视为短路。

高频区--低通

2.8.1  频率响应和频率失真

 （1） 频率响应--放大电路输入幅度相同的正弦波信号时，输出信号的幅度与相位随信号频率变化而变化的特性。

 频率特性： 1.幅频特性. 2. 相频特性

多级放大电路动态分析时应注意的两个问题：

a. 后级放大电路的输入电阻可视为前一级放大电路的负载电阻。

b.前一级放大电路的输出电阻可视为后一级放大电路的信号源内阻。

2.6.4 三种基本组态放大电路比较

1.共射极放大电路

2.共集电极放大电路

3.共基极放大电路

三种放大电路的特点及应用：

（1） 共同点

a. T 管都工作在放大状态（发射结正偏，集电结反偏）

b. 分析步骤相同（直流通路，交流通路）

c.分析方式相同（静态--估算法，动态--微变等效电路法）

（2）不同点

a. 动态特性不同

b. 电路功能不同

c.应用场合不同

1.  三种放大电路的静态分析

a. 画出直流通路 如何得到直流通路？ 断开C1.C2.Ce

(1) 固定式偏置（2） 分压式偏置

固定式偏置静态分析步骤

分压式偏置静态分析步骤

2. 三种放大电路动态分析（共射极电路为例）

（1）画交流通路

 （2）画微变等效电路

（3）计算动态输入电阻

 （4） 动态性能分析

3.   三种放大电路动态参数比较

      共射                共集                  共基

入 ：b   出：c     入：b  出： e     入：e 出：c

Au     反相              同相                  同相

Ri

R0

4.  三种放大电路主要应用

1.共射极放大电路最常用，可以放大电压.电流与功率，常作为各种放大电路的主要放大电路；

2.共集电极放大电路，输入与输出阻抗理想，多用于阻抗变换及多级放大电流的输入级或输出级；

3.  共基极放大电路特点是频率特性好，常用于宽频带放大器及高频放大器中。

共基极放大电路的优点：

（1）有电压放大能力，电压放大倍数与共射放大电路相同。

（2） U0与Ui同相。

（3） 没有电流放大能力。

（4） 输入电阻更小，输出电阻大。

（5） 在低频放大电路很少应用。

（6） 主要应用在高频放大电路。

击穿分为：齐纳击穿和雪崩击穿

负温度系数：温度升高，击穿电压反而下降

器件是为电路所用的

电路分为：模拟电路和数字电路

模拟电路在放大状态

数字电路是在开断状态

共射极放大电路的特点：

  （a) 有电压放大能力。

 （b)  U0与Ui反相。

 （C) 具有电流放大能力和功率放大能力。

  (d)  具有低的输入电阻和高的输出电阻。

2.4  放大电路的动态分析

2.5   含负反馈的静态工作点稳定电路

 2.5.1 静态工作点的选择与稳定

选择静态工作点Q应该考虑的几个主要问题：

（1）安全性

       Q应该在安全区，

     且应该在安全区中的放大区。

  （2） 动态范围

  为了获得尽可能大的动态范围，

 Q应该设置在交流负载线的中间。

晶体管的安全工作区

 （3） 电压放大倍数Au

    (4)  输入电阻Ri

   (5)  功耗和噪声

减少电流|IcQ|  可以降低电路的功耗和噪声。

2.   静态工作点的稳定

  1）引起Q点不稳定的原因

（a) 温度对Q点的影响

1.温度升高，B增大

2.温度升高， Icbq增大

3.温度升高|UBE| 减少

导致集电极电流IcQ增大

（b) 老化

管子长期使用后，参数会发生变化，影响Q点。

   （c) 其他方面

电路中电源电压波动.元件参数的变化等都会影响Q点。

小结

a.Q点是影响电路性能的主要因素

b. 影响Q点不稳定的主要因素是温度

2. 晶体管及放大电路基础

   2.4放大电路的动态分析

   2.4.1  图解法

     2.4.2  微变等效电路法

      2.4.2.1晶体管的微变等效电路

       2.4.2.2 放大电路的动态指标计算

     a.      电压放大倍数

             U0与Ui相位相反

      b.输入电阻Ri

Ri 越大，ui也就越大，

  Uo=AuUi 也就越大

电路的放大能力就越强。

          c.  输出电阻R0

 f放大电路对其负载而言，相当于负载的信号源。

放大电路的输出电阻就相当于信号源的内阻。

直流通路：只考虑直流信号的分电路（耦合电容开路）

交流通路：只考虑交流信号的分电路。（耦合电容短路，直流电源接地）

共射极放大电路的基本分析步骤：

1.直流分析：用直流通路分析静态工作点

 三步法：

   IBQ

    ICQ

   UCEQ

2.交流分析： 用微变等效电路分析动态指标

三步法

a. 画出微变等效电路

b.求出rbe

c. 求出3个指标（Au  Ri   R0)

交流负载线

2.3 放大电路的静态分析

2.3.1图解法

2.3.2 估算法

放大电路的静态分析

放大电路中信号的特点：交直流共存

2.3.1 图解法

放大电路的用途概述:

把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。

2.放大电路的主要性能指标

（1）电压放大倍数Au

 (2)  输入电阻Ri     

RI越大，输入电流i越小，信号源的负载越小。

Ri越大，Ui也越大，电路的放大能力越强。

(3) 

2.1.4 晶体管的主要电参数集温度特性

1.晶体管的主要电参数

（1）直流参数

（1)共基极直流电流放大系数

（2）共射极直流放大系数

（3）发射极开路，集电极-基极间反向饱和电流

（4）基极开路，集电极-发射极间反向饱和电流

集电极放大电路

发射极放大电路

基极放大电路

晶体管放大的条件：

内部条件：发射区掺杂浓度高，面积小；

基区掺杂浓度低且很薄；

集电区掺杂浓度低，面积大。

外部条件：

发射结正偏，集电结反偏