场效应晶体管放大电路
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场效应管原理及放大电路
图6-47 分压式偏置电路
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场效应管原理及放大电路
图6-47为分压式偏置电路，RG1和RG2为分压电阻。 栅-源电压为(电阻RG中并无电流通过) (6-24) 式中，UG为栅极电位。对N沟道耗尽型场效应管，UGS为负值，所以RSID＞UG；对N沟道增强型场效应管，UGS为正值，所以RSID＜UG。 当有信号输入时，我们对放大电路进行动态分析，主要是分析它的电压放大倍数及输入电阻与输出电阻。图6-48是图6-47所示分压式偏置放大电路的交流通 路，设输入信号为正弦量。 在图6-47的分压式偏置电路中，假如RG= 0，则放大电路的输入电阻为
故其输出电阻是很高的。在共源极放大电路中，漏极电阻RD和场效应管的输出电阻rDS是并联的，所以当rDS ro≈RD (6-26)
RD时，放大电路的输出电阻
这点和晶体管共发射极放大电路是类似的。 输出电压为 (6-27) 式中 ，由式(6-23)得出 。
电压放大倍数为
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场效应管原理及放大电路
图6-43 N沟道耗尽型场效应管的输出特性曲线
图6-44 N沟道耗尽型场效应管的转移特性曲线 以上介绍了N沟道绝缘栅场效应增强型和耗尽型管，实际上P沟道也有增强型和耗尽型，其符号如图6-45所示。
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场效应管原理及放大电路
(6-28) 式中的负号表示输出电压和输入电压反相。 【例6-7】 在图6-47所示的放大电路中，已知UDD=20 V，RD=10 kΩ，RS=10 kΩ，RG1=100 kΩ，RG2=51 kΩ，RG=1 MΩ，输出电阻为RL=10 kΩ。场效应管的 参数为IDSS=0.9 mA，UP= 4 V，gm=1.5 mA。试求：(1)静态值；(2)电压放大倍数。 解：(1) 由电路图可知
场效应晶体管放大电路的分析方法
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
VDD
Rd
VT
+ C2
C1 +
U i RG2
R
RL
+
Uo
CS
图02.05.02 分压偏置
图02.05.03 自给偏压
HIT基础电子技术电子教案----场效应晶体管放大电路的分析方法
2006.06
图02.05.04是N沟道FET的转移特性曲线，对于图(a)耗尽
对图02.05.07的放大电路可根据下列方程式进行图解
iD f (uGS)
uGS iDR
ID
Q
UGS (off)
O
UGSQ
I DSS
IDQ
UGS
直线方程 uGS =- iDR 与输入特性曲线的交点即 是工作点Q。
由工作点Q，即可确 定UGSQ 和IDQ。
图02.05.07 在输入特性曲线上图解
HIT基础电子技术电子教案----场效应晶体管放大电路的分析方法
型FET应偏置在负栅区，对于图(b)增强型FET应偏置在正栅
区。N沟道耗尽型FET放大电路，可采用分压偏置外，也可采
用自给偏压。采用自给偏压时，Rg2中无电流，所以UG=0。在 负栅区因IDSS＞0，故US＞0，于是UGS=UG-US = - ID R，可满 足负偏压的要求。对于增强型管，因UGS=0时，ID=0 ，故不能 采用自给偏压。
Rs Us
U i
如果放大电路采用增强型场效应管，则栅源电压
VDD
R g1
Rd
数电03场效应晶体管及其放大电路
特别说明
共源小信号低频跨导：gm (A/V、 mA/V)
gm
I D U GS
U DS 常数
gm表征场效应管UGS对ID控制能力的大小， 也表明场效应管是电压控制元件。
场效应管与双极性晶体管的比较
类型 载流子 （电子、空穴） 控制方式 放大参数 输入电阻 输出电阻 热稳定性差 制造工艺 对应极
双极性晶体管
id
D
GT
RS +
ui
ugs
S RD
RG1 RG2
RL
uS -
uo RG1
+UDD RD C2
+
C1+
T
RS
+ ui uS -
RG2 RSS
RL uo CS
id
D
GT
RS +
ui
ugs
S RD
RG1 RG2
RL
uo
uS -
id GD
RS +
ui
RG1 RG2 ugs
uS -
gmugs RD RL uo
S
uo (RD // RL )id RL gmugs
ui ugs
Au
uo ui
RL gmugs ugs
gmRL
ri RG1 // RG2
id GD
ro RD
RS +
ui
RG1 RG2 ugs
gmugs RD RL uo
uS -
S
The End
-+
● - + UDS ID
S UGS G
D
N+
N+
P型硅衬底
1.3 特性曲线
场效应晶体管及其放大电路
为同极性偏置
场 效 应 管 放 大
➢结型场效应管为
反极性偏置
电 路
C1 vI RG
TRL vO
➢耗尽型MOS场效
应管两者均可 自给偏压适用于结 型或耗尽型管
自给偏压式偏置(二)
VDD
C1
RD RCD 2 DT
vI RG RGS vs VGSO
B SCS
RL
VDD 在本集级成放大电电路RD中路的，VDD
截止区：vGS VGS (off )
第 一
可变电阻区：
节 ：
vGS VGS (off )
场
0 vDS (vGS VGS (off ) )
饱和(恒流)区：
效 应 管
vGS VGS (off ) vDS (vGS VGS (off ) )
iD
kp 2
W L
(vGS
VGS (off ) )2
饱和漏极电流
iD / mA
节 ：
结
变 I DSS 电
vGS 0V
恒 1 击
I DSS
型
场
效
阻 区
流 区
2 3
穿 夹断电压 区
应 管
4 vDS /V
VGS (off )
vGS /V 0
场效应管的微变信号模型
源极 栅极 漏极
SGD
g
SiO2
耗尽层
Vgs
N
N
P型衬底 B
g
Vgs
Cgb
s
gmVgs
sb
输入端直流偏置
vO vo
通的必电常要输平CGR由时出移1 G提 动前 加DS供 单级 入B 电 直元，路 流vo v称i 这R种2 偏置RS方式
场 效 应 管 放 大
➢结型场效应管为
反极性偏置
电 路
C1 vI RG
TRL vO
➢耗尽型MOS场效
应管两者均可 自给偏压适用于结 型或耗尽型管
自给偏压式偏置(二)
VDD
C1
RD RCD 2 DT
vI RG RGS vs VGSO
B SCS
RL
VDD 在本集级成放大电电路RD中路的，VDD
截止区：vGS VGS (off )
第 一
可变电阻区：
节 ：
vGS VGS (off )
场
0 vDS (vGS VGS (off ) )
饱和(恒流)区：
效 应 管
vGS VGS (off ) vDS (vGS VGS (off ) )
iD
kp 2
W L
(vGS
VGS (off ) )2
饱和漏极电流
iD / mA
节 ：
结
变 I DSS 电
vGS 0V
恒 1 击
I DSS
型
场
效
阻 区
流 区
2 3
穿 夹断电压 区
应 管
4 vDS /V
VGS (off )
vGS /V 0
场效应管的微变信号模型
源极 栅极 漏极
SGD
g
SiO2
耗尽层
Vgs
N
N
P型衬底 B
g
Vgs
Cgb
s
gmVgs
sb
输入端直流偏置
vO vo
通的必电常要输平CGR由时出移1 G提 动前 加DS供 单级 入B 电 直元，路 流vo v称i 这R种2 偏置RS方式
mosfet差分放大电路 跨导
篇首1. 概述MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）差分放大电路是一种常用的电子器件，在各种电路中广泛应用。
其跨导是衡量MOSFET差分放大电路性能的重要参数之一。
本文将对MOSFET差分放大电路和跨导进行详细讨论。
2. MOSFET差分放大电路的基本原理MOSFET差分放大电路是由MOSFET管构成的，其基本原理是利用MOSFET的场效应实现放大作用。
该电路包含两个输入端和一个输出端，输入信号通过两个输入端分别输入到两个MOSFET管中，经过放大处理后输出到输出端。
具体的放大原理将在下文详细阐述。
3. MOSFET差分放大电路的结构MOSFET差分放大电路的结构包括两个MOSFET管和若干电阻、电容等元件构成。
其中，两个MOSFET管分别作为放大器的输入端，承担信号的放大工作。
各种元器件之间通过电路连接在一起，构成完整的差分放大电路。
下文将对具体的结构进行详细介绍。
4. MOSFET差分放大电路的工作原理MOSFET差分放大电路的工作原理是利用MOSFET管的场效应特性进行信号放大。
当输入信号作用在MOSFET管上时，根据场效应的不同，MOSFET管的导通特性发生相应的改变，导致输出信号的放大。
具体的工作原理将在下文中解释。
5. 跨导的概念及其在MOSFET差分放大电路中的应用跨导是指输出电流与输入电压之间的增益关系。
在MOSFET差分放大电路中，跨导是衡量其放大性能的重要参数。
通过对跨导的计算和分析，可以评估MOSFET差分放大电路的放大能力和稳定性。
下文将对跨导的概念和在MOSFET差分放大电路中的应用进行详细介绍和分析。
6. MOSFET差分放大电路的性能分析MOSFET差分放大电路的性能分析是对其跨导、增益、输入阻抗等性能指标进行评估和测试。
通过对性能的分析，可以了解MOSFET 差分放大电路的优缺点，为其在实际应用中的选择和优化提供参考。
下文将对MOSFET差分放大电路的性能分析进行详细阐述。
晶体管及其小信号放大-场效应管放大电路
传感器信号的特点
传感器输出的信号通常比较微弱，容易受到噪声干扰的影响 。为了准确获取传感器数据，需要使用晶体管和场效应管放 大电路对信号进行放大和噪声抑制。
放大电路的作用
通过适当的信号放大，可以增强传感器信号的强度，降低噪 声干扰的影响，提高信号的信噪比，从而获得更准确、可靠 的传感器数据。
THANKS
3
图解分析法
通过图形直观地分析晶体管的工作状态和性能指 标。
03
场效应管放大电路
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
场效应管放大原理
场效应管通过改变输入电压来控 制输出电流，从而实现放大功能。
场效应管具有输入阻抗高、噪声 低、热稳定性好等优点，适用于
小信号放大。
无线通信系统中的信号放大
无线通信系统
在无线通信系统中，信号传输距离较 远，信号强度会逐渐减弱。为了确保 信号的稳定传输，需要使用晶体管和 场效应管放大电路对信号进行放大。
信号质量与可靠性
通过适当的信号放大，可以增强无线 信号的强度，提高信号传输的可靠性 和稳定性，确保通信系统的正常运行 。
传感器信号的放大处理
输出级
负责将放大的信号进行功率放 大，提供足够的输出功率。
电压放大级
位于输入级和输出级之间，对 信号进行进一步放大。
偏置电路
为晶体管提供合适的静态工作 点，确保放大器正常工作。
晶体管放大电路的分析方法
1 2
直流通路分析法
在静态工作点下分析电路的直流工作状态和性能 指标。
交流通路分析法
在动态工作状态下分析电路的交流工作状态和性 能指标。
场效应管放大电路的放大倍数由 场效应管的跨导和电阻决定。
MOS管放大电路
详细描述
同相放大器的特点是输入阻抗低、输出阻抗高，因此具有良好的驱动能力。它通 常由一个运算放大器和两个电阻构成，其输出电压与输入电压成比例，且放大倍 数由两个电阻的比值决定。
差分放大器
总结词
差分放大器是一种用于放大差分信号的电路，其输出信号与两个输入信号之差成正比。
详细描述
差分放大器的特点是抑制共模信号、放大差分信号，因此具有较高的抗干扰性能。它通 常由两个对称的放大电路组成，分别对两个输入信号进行放大，然后通过减法器得到差
易于集成
由于MOSFET是平面结构，易 于集成到集成电路中，有利于 减小放大电路的体积和重量。
MOS管放大电路的应用场景
音频放大
用于放大音频信号，如扬声器、 耳机等。
电源管理
用于调整和放大电源电压，如直流 /直流转换器等。
信号放大
用于放大各种传感器输出的微弱信 号，如压力、温度、光等传感器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
输出阻抗匹配的目的是使放大电路的输出信号能够有效地传输到负载，同时避免信号的损失或失真。通过选择适 当的输出阻抗元件，可以使得放大电路的输出阻抗与负载阻抗相匹配。
带宽与增益的权衡
带宽
带宽是指放大电路能够处理的信号频 率范围。在设计和优化MOS管放大电 路时，需要考虑所需的带宽，并选择 适当的元件和电路拓扑以实现所需的 频率响应。
的调节。
电容器
01
电容器是一种储能元件， 由两个平行板中间填充 绝缘介质构成。
02
它具有隔直流通交流的 特性，常用于滤波、耦 合、旁路等电路中。
03
根据介质类型和结构， 电容器可分为固定电容 器和可变电容器两大类。
04
在MOS管放大电路中， 主要使用固定电容器， 用于实现信号耦合和滤 波等功能。
同相放大器的特点是输入阻抗低、输出阻抗高，因此具有良好的驱动能力。它通 常由一个运算放大器和两个电阻构成，其输出电压与输入电压成比例，且放大倍 数由两个电阻的比值决定。
差分放大器
总结词
差分放大器是一种用于放大差分信号的电路，其输出信号与两个输入信号之差成正比。
详细描述
差分放大器的特点是抑制共模信号、放大差分信号，因此具有较高的抗干扰性能。它通 常由两个对称的放大电路组成，分别对两个输入信号进行放大，然后通过减法器得到差
易于集成
由于MOSFET是平面结构，易 于集成到集成电路中，有利于 减小放大电路的体积和重量。
MOS管放大电路的应用场景
音频放大
用于放大音频信号，如扬声器、 耳机等。
电源管理
用于调整和放大电源电压，如直流 /直流转换器等。
信号放大
用于放大各种传感器输出的微弱信 号，如压力、温度、光等传感器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
输出阻抗匹配的目的是使放大电路的输出信号能够有效地传输到负载，同时避免信号的损失或失真。通过选择适 当的输出阻抗元件，可以使得放大电路的输出阻抗与负载阻抗相匹配。
带宽与增益的权衡
带宽
带宽是指放大电路能够处理的信号频 率范围。在设计和优化MOS管放大电 路时，需要考虑所需的带宽，并选择 适当的元件和电路拓扑以实现所需的 频率响应。
的调节。
电容器
01
电容器是一种储能元件， 由两个平行板中间填充 绝缘介质构成。
02
它具有隔直流通交流的 特性，常用于滤波、耦 合、旁路等电路中。
03
根据介质类型和结构， 电容器可分为固定电容 器和可变电容器两大类。
04
在MOS管放大电路中， 主要使用固定电容器， 用于实现信号耦合和滤 波等功能。
电子电工学——模拟电子技术 第五章 场效应管放大电路
1. 最大漏极电流IDM
场效应管正常工作时漏极电流的上限值。
2. 最大耗散功率PDM
由场效应管允许的温升决定。
3. 最大漏源电压V(BR)DS 当漏极电流ID 急剧上升产生雪崩击穿时的vDS值。
4. 最大栅源电压V(BR)GS
是指栅源间反向电流开始急剧上升时的vGS值。
5.2 MOSFET放大电路
场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极 电流iD，因此，场效应管和BJT一样能实现信号的控制用场效应管也 可以组成放大电路。
场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。
由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极 管放大电路。最后我们可以通过比较来总结如何根据需要来选择BJT还
vGS＜0沟道变窄，在vDS作用下，iD 减小。vGS=VP(夹断电压，截止电 压）时，iD=0 。
可以在正或负的栅源电压下工作，
基本无栅流。
2.特性曲线与特性方程
在可变电阻区 iD
Kn
2vGS
VP vDS
v
2 DS
在饱和区iD
I DSS 1
vGS VP
2
I DSS KnVP2称为饱和漏极电流
4. 直流输入电阻RGS
输入电阻很高。一般在107以上。
二、交流参数
1. 低频互导gm 用以描述栅源电压VGS对漏极电流ID的控制作用。
gm
iD vGS
VDS 常数
2. 输出电阻 rds 说明VDS对ID的影响。
rds
vDS iD
VGS 常数
3. 极间电容
极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。
三、极限参数
D iD = 0
场效应管正常工作时漏极电流的上限值。
2. 最大耗散功率PDM
由场效应管允许的温升决定。
3. 最大漏源电压V(BR)DS 当漏极电流ID 急剧上升产生雪崩击穿时的vDS值。
4. 最大栅源电压V(BR)GS
是指栅源间反向电流开始急剧上升时的vGS值。
5.2 MOSFET放大电路
场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极 电流iD，因此，场效应管和BJT一样能实现信号的控制用场效应管也 可以组成放大电路。
场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。
由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极 管放大电路。最后我们可以通过比较来总结如何根据需要来选择BJT还
vGS＜0沟道变窄，在vDS作用下，iD 减小。vGS=VP(夹断电压，截止电 压）时，iD=0 。
可以在正或负的栅源电压下工作，
基本无栅流。
2.特性曲线与特性方程
在可变电阻区 iD
Kn
2vGS
VP vDS
v
2 DS
在饱和区iD
I DSS 1
vGS VP
2
I DSS KnVP2称为饱和漏极电流
4. 直流输入电阻RGS
输入电阻很高。一般在107以上。
二、交流参数
1. 低频互导gm 用以描述栅源电压VGS对漏极电流ID的控制作用。
gm
iD vGS
VDS 常数
2. 输出电阻 rds 说明VDS对ID的影响。
rds
vDS iD
VGS 常数
3. 极间电容
极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。
三、极限参数
D iD = 0
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使继电器动作，路灯不会熄灭。一旦输出功率达到继电器的动作功率， 路灯电源断开，即使光照再强，输出功率再大，也没什么作用。因此 可根据实际需要，来规定放大器应有的输出功率，通常称为额定输出 功率。 • 2.具有足够的放大倍数 • 放大倍数是衡量放大电路放大能力的重要参数。放大器的输入信号 十分微弱，如果要使它的输出达到额定功率，就要求放大器具有足够 的电流、电压或功率放大倍数。 •
• 类似的电路也可用于机床的安全保护，如果人手伸入了危险部位， 挡断了光源，控制电路就马上动作，切断电源，保护操作人员。形形 色色的半导体敏感器件配合晶体管的放大作用，构成了电工设备中各 种各样的控制电路。
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第一节 放大器的基本概念
• 图7一2所示的电路接有12V电源，放大器接电源才能工作。电路中 的硅光电池只提供了微小的晶体管基极电流，使继电器动作所需的较 大电流即晶体管集电极电流不是硅光电池提供的，而是从电源供给发 射极，从发射极流到集电极再流过继电器的。使继电器动作的输出功 率比硅光电池输入的功率大得多，它是从电源所提供的电能中转化来 的。由于基极电流对集电极电流有控制作用，所以硅光电池能以微小 的功率变化来控制由电源提供给继电器的较大功率变化。
• 放大电路的核心是晶体管，晶体管的三个电极可分别作为输入信号 和输出信号的公共端，所以就有共发射极、共集电极和共基极三种接 法，如图7一3所示。本章主要讨论共发射极和共集电极两种放大电路。
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第一节 放大器的基本概念
• 二、放大电路的要求 • 1.有一定的输出功率 • 在路灯自动开关的实例中，当光照很弱时，电路的输出功率不足以
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第一节 放大器的基本概念
• 3.失真要Biblioteka • 凡包含放大器的仪器设备，如示波器、扩音机等，都要求输出信号
与输入信号的波形一致，如果放大过程中波形变化了就叫失真，实际 放大过程中造成失真的因素很多，一点不失真虽不可能，但希望失真 不超过允许的范围。 • 4.工作要稳定 • 当工作条件变化时，放大器中晶体管的工作特性将受到影响，使放 大特性变化，因此必须采取措施尽量减少干扰，保证放大器在工作范 围内的稳定。
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第二节 晶体管放大电路
• 一、共射基本放大电路的工作原理 • 1.电路组成 • 图7 -4所示的电路是一个简单的单管放大电路，是最基本的交流放
大电路。由于晶体管的发射极是输入和输出的公共端，故称共射极基 本放大电路。公共端就是电路中各点电压(电压)的参考点，也称接地 点，用“上”符号表示。输入端接需要放大的交流信号源，输入电压 为ui;输出端接负载电阻RL，输出电压为uo。 • 2.电路分析 • 由电路理论可知，图7 -4电路是一个交流输入信号和直流电源信号 共同作用的电路，在交流信号变化范围较小的情况下，可以将晶体管 等效为线性元件。下面应用叠加定理，对电路进行分析。 •
第七章 基本放大电路
• 第一节 放大器的基本概念 • 第二节 晶体管放大电路 • 第三节 场效应晶体管放大电路 • 第四节 多级放大电路 • 第五节 差动放大电路
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第一节 放大器的基本概念
• 一、放大器的功能 • 放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体
管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通信、广播、雷达、电视、 自动控制等各种装置中。 • 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行 功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间， 保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰 相邻信道的通信。 • 放大器的功能是把微弱的电信号放大成较强的电信号。例如扩音机 就是放大器的典型应用，如图7一1所示，话筒把声音转换成微弱的电 信号，经扩音机内部的放大电路放大后送至扬声器，再由扬声器还原 确旨音。由于经过了放大，扬声器发出的声音比送入话筒的声音要大 得多。 •
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第二节 晶体管放大电路
• (所1)以直开流路通。路据令此交画流出输的入直信流号通ui路= 0如，图电7容一C5所1和示C。2有直隔流断通直路流的的作作用用主，要 是为电路实现能量转换提供电能。其次，使电路获得合适的静态工作 点。
• (2)交流通路令直流电源UCC= 0，即将电源正极与地线短接。在电容 C计1，和所C2以的用值短较路大代时替，。它据们此对画交出流的信交号流呈通现路的如容图抗7很一小6所，示可。以交忽流略通不路 的作用主要是将微弱的输入信号，按一定要求放大后，从输出端输出。
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第一节 放大器的基本概念
• 又如图7 -2所示的简易路灯自动开关电路。图中的2CR44是硅光电池， 又叫太阳能电池，它是一种把光能直接转换为电能的半导体器件，硅 光电池受光照射时，能产生随光照情况而变化的电动势并提供电流。 图中使用的继电器是一种流过6mA电流就动作的高灵敏继电器，它 的常闭触点控制路灯电路的通断。白天，硅光电池受光照产生电流， 经RP流人晶体管基极成为IB，于是集电极中出现大的电流Ic流经继 电器，使常闭触点断开，路灯熄灭。晚上，硅光电池不受光照不产生 电流，晶体管没有基极电流，集电极电流近似为零，继电器常闭触点 闭合，路灯电源接通。调整电位器RP可以调整基极电流 ，也就是控 制了开关路灯的光的强度。
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第一节 放大器的基本概念
• 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的 宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高 频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故 又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输 出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功 率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直 流能量转换成为高频交流输出。
• (3)放大原理分析在图7 -7所示的放大电路中，交流输入信号ui通过 电 号容 波C形1。的电藕源合U送c到c通晶过体偏管置的电基阻极R和b提发U射BE极Q，。基图、7一射7极(a间)所电示压为为输交入流信信 号ui与直流电压UBEQ叠加，其波形如7一7(b)所示，它使基极电流i、 产生相应的变化，其波形如图7-7(c)所示。
• 类似的电路也可用于机床的安全保护，如果人手伸入了危险部位， 挡断了光源，控制电路就马上动作，切断电源，保护操作人员。形形 色色的半导体敏感器件配合晶体管的放大作用，构成了电工设备中各 种各样的控制电路。
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第一节 放大器的基本概念
• 图7一2所示的电路接有12V电源，放大器接电源才能工作。电路中 的硅光电池只提供了微小的晶体管基极电流，使继电器动作所需的较 大电流即晶体管集电极电流不是硅光电池提供的，而是从电源供给发 射极，从发射极流到集电极再流过继电器的。使继电器动作的输出功 率比硅光电池输入的功率大得多，它是从电源所提供的电能中转化来 的。由于基极电流对集电极电流有控制作用，所以硅光电池能以微小 的功率变化来控制由电源提供给继电器的较大功率变化。
• 放大电路的核心是晶体管，晶体管的三个电极可分别作为输入信号 和输出信号的公共端，所以就有共发射极、共集电极和共基极三种接 法，如图7一3所示。本章主要讨论共发射极和共集电极两种放大电路。
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第一节 放大器的基本概念
• 二、放大电路的要求 • 1.有一定的输出功率 • 在路灯自动开关的实例中，当光照很弱时，电路的输出功率不足以
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第一节 放大器的基本概念
• 3.失真要Biblioteka • 凡包含放大器的仪器设备，如示波器、扩音机等，都要求输出信号
与输入信号的波形一致，如果放大过程中波形变化了就叫失真，实际 放大过程中造成失真的因素很多，一点不失真虽不可能，但希望失真 不超过允许的范围。 • 4.工作要稳定 • 当工作条件变化时，放大器中晶体管的工作特性将受到影响，使放 大特性变化，因此必须采取措施尽量减少干扰，保证放大器在工作范 围内的稳定。
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第二节 晶体管放大电路
• 一、共射基本放大电路的工作原理 • 1.电路组成 • 图7 -4所示的电路是一个简单的单管放大电路，是最基本的交流放
大电路。由于晶体管的发射极是输入和输出的公共端，故称共射极基 本放大电路。公共端就是电路中各点电压(电压)的参考点，也称接地 点，用“上”符号表示。输入端接需要放大的交流信号源，输入电压 为ui;输出端接负载电阻RL，输出电压为uo。 • 2.电路分析 • 由电路理论可知，图7 -4电路是一个交流输入信号和直流电源信号 共同作用的电路，在交流信号变化范围较小的情况下，可以将晶体管 等效为线性元件。下面应用叠加定理，对电路进行分析。 •
第七章 基本放大电路
• 第一节 放大器的基本概念 • 第二节 晶体管放大电路 • 第三节 场效应晶体管放大电路 • 第四节 多级放大电路 • 第五节 差动放大电路
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第一节 放大器的基本概念
• 一、放大器的功能 • 放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体
管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通信、广播、雷达、电视、 自动控制等各种装置中。 • 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行 功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间， 保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰 相邻信道的通信。 • 放大器的功能是把微弱的电信号放大成较强的电信号。例如扩音机 就是放大器的典型应用，如图7一1所示，话筒把声音转换成微弱的电 信号，经扩音机内部的放大电路放大后送至扬声器，再由扬声器还原 确旨音。由于经过了放大，扬声器发出的声音比送入话筒的声音要大 得多。 •
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第二节 晶体管放大电路
• (所1)以直开流路通。路据令此交画流出输的入直信流号通ui路= 0如，图电7容一C5所1和示C。2有直隔流断通直路流的的作作用用主，要 是为电路实现能量转换提供电能。其次，使电路获得合适的静态工作 点。
• (2)交流通路令直流电源UCC= 0，即将电源正极与地线短接。在电容 C计1，和所C2以的用值短较路大代时替，。它据们此对画交出流的信交号流呈通现路的如容图抗7很一小6所，示可。以交忽流略通不路 的作用主要是将微弱的输入信号，按一定要求放大后，从输出端输出。
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第一节 放大器的基本概念
• 又如图7 -2所示的简易路灯自动开关电路。图中的2CR44是硅光电池， 又叫太阳能电池，它是一种把光能直接转换为电能的半导体器件，硅 光电池受光照射时，能产生随光照情况而变化的电动势并提供电流。 图中使用的继电器是一种流过6mA电流就动作的高灵敏继电器，它 的常闭触点控制路灯电路的通断。白天，硅光电池受光照产生电流， 经RP流人晶体管基极成为IB，于是集电极中出现大的电流Ic流经继 电器，使常闭触点断开，路灯熄灭。晚上，硅光电池不受光照不产生 电流，晶体管没有基极电流，集电极电流近似为零，继电器常闭触点 闭合，路灯电源接通。调整电位器RP可以调整基极电流 ，也就是控 制了开关路灯的光的强度。
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第一节 放大器的基本概念
• 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的 宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高 频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故 又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输 出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功 率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直 流能量转换成为高频交流输出。
• (3)放大原理分析在图7 -7所示的放大电路中，交流输入信号ui通过 电 号容 波C形1。的电藕源合U送c到c通晶过体偏管置的电基阻极R和b提发U射BE极Q，。基图、7一射7极(a间)所电示压为为输交入流信信 号ui与直流电压UBEQ叠加，其波形如7一7(b)所示，它使基极电流i、 产生相应的变化，其波形如图7-7(c)所示。