华中科技大学《模拟电子技术基础》——CH04-2.pptVIP

例4.4.2 VTN=1V，Kn=0.5mA/V2，?=0，VDD=VSS=5V， Rd=10k?， Rs=0.5k?， Rsi=4k?，Rg1=150k?， Rg2=47k?，确定静态工作点，求动态指标。 解：（2）动态指标 输出电阻 rds 为便于分析，先考虑??0时的情况 所以当?=0时， 当??0时，若rds Rd ，则 4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路分析 电压增益 例4.4.2 4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路分析 例4.4.3 双电源供电，电流源偏置 静态时，vI＝0，VG ＝0，IDQ ＝I 又 VS＝VG－VGSQ 根据 可求得 VGSQ 则 （饱和区） 动态时 4.4.4 小信号模型分析法的适用范围 放大电路的输入信号幅度较小，FET工作在其I-V 特性曲线的饱和区（即近似线性范围）内。模型参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点位置及稳定性密切相关。 优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便，且适用于频率较高时（用高频模型）的分析。 缺点： 在放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及模型参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用来分析计算静态工作点。 4.3 图解分析法 4.3.1 用图解方法确定静态工作点Q 4.3.2 动态工作情况的图解分析 4.3.3 图解分析法的适用范围 4.3.1 用图解方法确定静态工作点Q 采用图解法分析静态工作点，必须已知FET的输出特性曲线。 静态：vi = 0 ? 输入回路 vGS = VGG = VGSQ ? 输出回路 vDS = VDD－iDRd （直流负载线） 输出回路左侧的FET端口可用输出特性曲线描述 共源放大电路 4.3.1 用图解方法确定静态工作点Q 得到静态工作点： VGSQ、 IDQ、 VDSQ vGS = VGG = VGSQ 直流负载线： vDS = VDD－iDRd 共源放大电路 4.3.2 动态工作情况的图解分析 共源放大电路 vGS = VGSQ + vi 工作点沿负载线移动 1. 正常工作情况 4.3.2 动态工作情况的图解分析 图解分析可得如下结论： 1. vi?? vGS?? iD?? vDS? ? |vds (vo)| ? (vi正半周时) 2. vds与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数； 4. 可以确定最大不失真输出幅度。 # 动态工作时， iD的实际电流方向是否改变， vGS、 vDS的实际电压极性是否改变？ 1. 正常工作情况 4.3.2 动态工作情况的图解分析 2. 静态工作点对波形失真的影响 截止失真 （NMOS） 输入回路设定的工作点太低所致。 4.3.2 动态工作情况的图解分析 饱和失真 （NMOS） 2. 静态工作点对波形失真的影响 输入回路设定的工作点太太低所致。 4.3.2 动态工作情况的图解分析 饱和失真 （NMOS） 2. 静态工作点对波形失真的影响 负载线斜率太小所致。 4.3.2 动态工作情况的图解分析 3.交流负载线及图解分析 RL 直流负载线： vDS = VDD－iDRd 交流负载线： vDS = VDSQ－iD(Rd//RL) 4.3.3 图解分析法的适用范围 幅度较大而工作频率不太高的情况 优点： 直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。 缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。 4.4 小信号模型分析法 4.4.1 MOSFET的小信号模型 4.4.2 用小信号模型分析共源放大电路 4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路分析 4.4.4 小信号模型分析法的适用范围 4.4 小信号模型分析法 建立小信号模型的意义 建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号幅值较小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。 由于场效应管是非线性器件，所以分析起来非常复杂。建立小信号模型，就是在特定条件下将非线性器件做线性化近似处理，从而简化由其构成的放大电路的分析和设计。 4.4.1 MOSFET的小信号模型 1. ? =0时 在饱和区内有 （以增强型NMOS