第 10 章 基本放大电路 10.1 共发射极放大电路的组成 10.2 共发射极放大电路的分析 10.3 静态工作点的稳定

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1 第 10 章 基本放大电路 10.1 共发射极放大电路的组成 10.2 共发射极放大电路的分析 10.3 静态工作点的稳定
第 10 章 基本放大电路 10.1 共发射极放大电路的组成 10.2 共发射极放大电路的分析 10.3 静态工作点的稳定 10.4 射极输出器 10.5 差分放大电路 10.6 互补对称功率放大电路 10.7 场效应管及其放大电路 退出

2 第 10 章 基本放大电路 10.1 共发射极放大电路的组成 电路中各元件的作用如下：
第 10 章 基本放大电路 10.1 共发射极放大电路的组成 电路中各元件的作用如下： 晶体管 T 晶体管是放大元件，利用它的电流放大作用，在集电极电路获得放大了的电流 iC，该电流受输入信号的控制。 C1 RS + ui  RC RB +UCC C2 RL es uo iB uBE iC uCE T 集电极电源电压 UCC 电源电压 UCC 除为输出信号提供能量外，它还保证集电结处于反向偏置，以使晶体管具有放大作用。

3 集电极负载电阻 RC 集电极负载电阻简称集电极电阻，它主要是将电流的变化变换为电压的变化，以实现电压放大。
偏置电阻 RB 它的作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。 耦合电容 C1 和 C2 它们一方面起到隔直作用，C1 用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路，而 C2 用来隔断放大电路与负载之间的直流通路，使三者之间无直流联系互不影响。另一方面又起到交流耦合的作用，其电容值应足够大，以保证在一定的频率范围内，耦合电容上的交流压降小到可以忽略不计，即对交流信号可视为短路。 返回

4 10.2 共发射极放大电路的分析 静态分析 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。静态分析是要确定放大电路的静态值(直流值) IB ， IC ， UBE 和 UCE。 1. 用放大电路的直流通路确定静态值 可用右图所示的直流通路来计算静态值 RC RB +UCC IB + UBE  IC UCE T 硅管的 UBE 约为 0.6 V，比UCC 小得多，可以忽略不计。 返回

5 [例 1] 在共发射极基本交流放大电路中，已知 UCC = 12V，RC = 4 k，RB = 300 k， ，试求放大电路的静态值。
[解]

6 2. 用图解法确定静态值 根据 可得出： 在晶体管的输出特性曲线组上作出一直线，它称为直流负载线，与晶体管的某条(由 IB 确定)输出特性曲线的交点 Q 称为放大电路的静态工作点，由它确定放大电路的电压和电流的静态值。 基极电流 IB 的大小不同，静态工作点在负载线上的位置也就不同，改变 IB 的大小，可以得到合适的静态工作点， IB 称为偏置电流，简称偏流。通常是改变 RB 的阻值来调整 IB 的大小。

7 图解过程: UCE /V IC / mA 直流负载线 UCC N 80 µA RC Q1 60 µA Q 40 µA Q2 20 µA M
第 2 章 2.2 图解过程: IC / mA 直流负载线 UCC RC N 80 µA 3 Q Q1 60 µA 2 40 µA Q2 1 20 µA UCC M IB = 0 µA O 2 4 6 8 10 12 UCE /V

8 [例 2] 在共发射极基本交流放大电路中，已知 UCC = 12V，RC = 4 k， RB = 300 k，晶体管的输出特性曲线如上图。(1)作出直流负载线，(2)求静态值。
[解] (1) 由 IC = 0 时， UCE = UCC = 12 V，和 UCE = 0 时， 可作出直流负载线 (2) 由 得出静态工作点 Q，静态值为

9 求得静态值为 : IB = 40 A ，IC = 1.5 mA , UCE = 6V
第2章 2.2 IC / mA 80 µA 3 60 µA 2 静态工作点 40 µA 1.5 Q 1 20 µA M IB = 0 µA O 2 4 6 8 10 12 UCE /V 求得静态值为 : IB = 40 A ，IC = 1.5 mA , UCE = 6V 动态分析 放大电路有输入信号时的工作状态称为动态，动态分析是在静态值确定后，分析信号的传输情况，确定放大电路的电压放大倍数 Au ，输入电阻 ri 和输入电阻 ro

10 1. 微变等效电路法 晶体管在小信号(微变量)情况下工作时，可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替三极管的特性曲线，三极管就可以等效为一个线性元件。这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。 (1) 晶体管的微变等效电路 在晶体管的输入特性曲线上，将工作点 Q 附近的工作段近似地看成直线，当 UCE 为常数时，UBE 与 IB 之比 O IB UBE UCE Q IB UBE 称为晶体管的输入电阻，在小信号的条件下，rbe是一常数，由它确定 ube和 ib 之间的关系。因此，晶体管的输入电路可用 rbe 等效代替。

11 晶体管输出特性曲线的线性工作区是一组近似等距离的平行直线，当 UCE 为常数时，IC 与 IB 之比
低频小功率晶体管输入电阻的常用下式估算 Rbe 是对交流而言的一个动态电阻。 晶体管输出特性曲线的线性工作区是一组近似等距离的平行直线，当 UCE 为常数时，IC 与 IB 之比 Q IC UCE IB IC 即为晶体管的电流放大系数，在小信号的条件下， 是一常数，由它确定 ic受 ib 的控制关系。因此，晶体管的输出电路可用一受控电流源 ic =  ib 等效代替。

12 晶体管的输出特性曲线不完全与横轴平行，当 IB 为常数时，UCE 与  IC 之比
Q IC UCE IB IC UCE 称为晶体管的输出电阻，在小信号的条件下，rce 也是一常数，在等效电路中与 ib 并联，由于rce 的阻值很高，可以将其看成开路。 由以上分析可得出晶体管的微变等效电路

13 ic ic C C B + ib uce uce ube B  T  ib rce rbe + ube  E E
(2) 放大电路的微变等效电路 先画出下图所示放大电路的交流通路，对交流分量而言，电容可视作短路；一般直流电源的内阻很小，可忽略不计，对交流讲直流电源也可以认为是短路的。将交流通路中的三极管用其微变等效电路来代替，即得到放大电路的微变等效电路。

14 C1 RS + ui  RC RB +UCC C2 RL es uo iB iC T 基本放大电路 + ube  T RC ii ib ic RL RS RB E B C ui es uo uce 交流通路

15 rbe E B C RC RL RB RS ii ib + ui  es uo ui = ube uo = uce ic  ib 基本放大电路的 微变等效电路 (3) 电压放大倍数的计算 rbe E B C RC RL RB RS +  当输入的是正弦信号时，各电压和电流都可用相量表示。

16 由上图可列出 式中 故放大电路的电压放大倍数 当放大电路输出端开路(未接 RL )时 比接 RL 时高，可见 RL 越小，电压放大倍数越低。 [例 3] 在共发射极基本交流放大电路中，已知 UCC = 12 V，RC = 4 k， RB = 300 k， ，试求电压放大倍数 Au。 [解] 在例 1 中已求出

17 (4) 放大电路输入电阻的计算 放大电路对信号源(或对前级放大电路)来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻，也就是放大电路的输入电阻 ri ，即 它是对交流信号而言的一个动态电阻。 如果放大电路的输入电阻较小：第一，将从信号源取用较大的电流，从而增加信号源的负担；第二，经过内阻 Rs 和 ri 的分压，使实际加到放大电路的输入电压 Ui 减小，从而减小输出电压；第三，后级放大电路的输入电阻，就是前级放大电路的负载电阻，从而将会降低前级放大电路电压放大倍数。因此，通常希望放大电路的输入电阻能高一些。

18 以共发射极基本放大电路为例，其输入电阻为
共发射极基本放大电路的输入电阻基本上等于晶体管的输入电阻，是不高的。 注意： ri 与 rbe 意义不同不能混淆。 (5) 放大电路输出电阻的计算 放大电路对负载(或对后级放大电路)来说，是一个信号源，其内阻即为放大电路的输出电阻 ro ，它也是一个动态电阻。 如果放大电路的输出电阻较大(相当于信号源的内阻较大)，当负载变化时，输出电压的变化较大，也就是放大电路带负载的能力较差。因此，通常希望放大电路输出级的输出电阻低一些。

19 放大电路的输出电阻可在信号源短路( )，和输出端开路的条件下求得。从基本放大电路的微变等效电路看，当 ，电流源相当于开路，故
RC一般为几千欧，因此，共发射极放大电路的输出电阻较高。 2.图解法 首先在输入特性上作图，由输入信号 ui 确定基极电流的变化量 ib ，再在输出特性上作图，得到交流分量 ic 和 uce 即(uo)。 由图解分析可得出: (1)交流信号的传输情况：

20 t t 在输入特性上作图 iB / A iB / A Q1 (ib) Q Q2 IB uBE/V O O O uBE/V (ui )
第 2 章 2.3 在输入特性上作图 iB / A iB / A Q1 60 60 (ib) Q 40 40 Q2 20 20 IB uBE/V 0.6 O O t 0.58 0.62 O uBE/V (ui ) UBE t

21 t t Q1 Q2 iC / mA 交流负载线 N iC / mA Q1 (ic) Q IB = 40 A Q2 IC O O uCE/V
80 3 Q1 Q1 60 2.25 2.25 (ic) Q IB = 40 A 1.5 1. 5 Q2 0.75 0.75 20 Q2 IC M O O t 3 uCE/V 6 9 12 3 6 9 O uCE/V 接负载后，Uom 减小, Au下降。 空载输出电压 uo = uce UCE t

22 (2)电压和电流都含有直流分量和交流分量，即
(3)输入信号电压 ui 和输出电压 uo 相位相反。 此外，还要求放大电路输出信号尽可能不失真，所谓失真,是指输出信号的波形不像输入信号的波形。引起失真最常见的原因是由于静态工作点不合适或者信号太大，使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围。这种通常称为非线性失真。 iB / mA iB / mA ib Q1 5 uBE/V O O t O uBE/V (ui ) ① 工作点偏低引起截止失真 t (a) 工作点偏低引起 ib 失真

23 (b)工作点偏低引起 ic、uce (uo)失真
iC / mA 80 3 iC / mA 60 2.25 2.25 40 1.5 1. 5 0.75 0.75 20 (iC) Q IB = 5 µA 0.25 0.25 O O t 3 9 12 uCE/V 6 uo 波形 O uCE/V uo = uce 正半周 变平 截止失真 t

24 饱和失真 ② 静态工作点偏高引起饱和失真 iC / mA iC / mA iC正半周被削平 ib(不失真） Q O t O uCE/V O
第 2 章 2.3 ② 静态工作点偏高引起饱和失真 iC / mA iC / mA iC正半周被削平 80 A 3 ib(不失真） Q IB = 60 A 2 40 A 1 20 A IB = 0 O O t uCE/V O uo波形 uce负半周被削平 uCE/V 饱和失真 uo = uce t 返回

25 10.3 静态工作点的稳定 放大电路不仅要有合适的静态工作点，而且要保持静态工作点的稳定。由于某种原因，例如温度的变化，将使集电极电流的静态值 IC 发生变化，从而影响静态工作点的稳定。上一节所讨论的基本放大电路偏置电流 +UCC RC C1 C2 T RL RE + CE RB1 RB2 RS ui  es uo iB iC uCE uBE 分压式偏置放大电路 当 RB 一经选定后，IB 也就固定不变，这种称为固定偏置放大电路，它不能稳定静态工作点。为此，常采用分压式偏置放大电路。

26 可认为VB 与晶体管的参数无关，不受温度影响，而仅为RB1和RB2 的分压电路所固定。
+UCC RC T RE RB1 RB2 IB IC + UCE  UBE I1 I2 IE 直流通路 由直流通路可列出 若使 则 基极电位 可认为VB 与晶体管的参数无关，不受温度影响，而仅为RB1和RB2 的分压电路所固定。 若使 则

27 因此，只要满足 和 两个条件，VB 和 IE 或 IC 就与晶体管的参数几乎无关，不受温度变化的影响，使静态工作点能得以基本稳定。对硅管而言，在估算时一般可取 I2 =(5 ~ 10) IB 和 VB = (5 ~ 10)UBE 。 这种电路稳定工作点的实质是：当温度升高引起 IC 增大时，发射极电阻 RE 上的压降增大，使 UBE 减小，从而使 IB 减小，以限制 IC 的增大，工作点得以稳定。 电容 CE 的作用是使交流旁路，防止 RE 上产生交流压降降低电压放大倍数， CE 称为交流旁路电容。 [例 1] 在分压式偏置放大电路中，已知 UCC = 12 V，RC = 2 k， RE = 2 k，RB1 = 20 k， RB2 = 10 k， RL = 6 k，晶体管的 。(1)试求静态值；(2)画出微变等效电路；(3)计算该电路的 Au， ri 和 ro 。 [解] (1)

28 (2) rbe E B C RC RL RB2 RS +  RB1

29 (3) 返回

30 10.4 射极输出器 10.4.1 静态分析 射极输出器是从发射极输出。在接法上是一个共集电极电路。 +UCC +UCC RB IC RB
射极输出器 射极输出器是从发射极输出。在接法上是一个共集电极电路。 静态分析 C1 RS + ui  RE RB +UCC C2 RL es uo iB uBE iE uCE T 射极输出器 RE RB +UCC IB + UBE  UCE T IC IE 直流通路 用直流通路确定静态值：

31 rbe E B RE RL RB RS +  C 动态分析 1. 电压放大倍数 由射极输出器的微变等效电路可得出 式中

32 因 rbe << (1 + )RL ，故 ，两者同相，大小基本相等，但 Uo 略小于 Ui ，即 接近 1，但恒小于1。
2. 输入电阻 rbe E B RE RB RS +  计算ro的等效电路 C 射极输出器的输入电阻很高。 3. 输出电阻 可用右图计算输出电阻，将信号源短路，保留其内阻RS ，RS 与 RB并联后的等效电阻为 。在输出端将 RL 取去，外加一交流电压 ，产生电流 。

33 通常 故 例如， = 40，rbe= 0.8 k，RS = 50 ， RB = 120 k，由此得

34 可见射极输出器的输出电阻是很低的。 射极输出器的主要特点是：电压放大倍数接近 1；输入电阻高；输出电阻低。因此，它常被用作多级放大电路的输入级或输出级。 [例 1] 用射极输出器和分压式偏置放大电路组成两级放大电路，如下图所示。已知：UCC = 12 V，1 = 60，RB1 = 200 k，RE1 = 2 k ，RS = 100 。后级的数据同例 ，即 RC2 = 2 k， RE2 = 2 k， RB1 = 20 k， RB2 = 10 k， RL = 6 k， 2 = 37.5，试求：(1)前后级放大电路的静态值；(2)放大电路的输入电阻 ri 和输出电阻 ro ；(3)各级电压放大倍数 Au1， Au2 及两级电压放大倍数 Au。 [解] 由于电容有隔直作用，各级放大电路的静态值可以单独考虑。同时耦合电容上的交流压降可以忽略不计，使前级输出信号电压差不多无损失地传送到后级输入端。

35 C1 RS RE1 RB1 C2 + es  T1 +UCC RC2 C3 T2 RL RE2 CE2 RB1 RB2 (1) 前级静态值为

36 后级静态值同 10.3 节例 1，即 (2)放大电路的输入电阻 式中 为前级的负载电阻，其中 ri2 为后级的输入电阻，已在 10.3 节 例 1 中求得，ri2 = 0.79 k，于是

37 输出电阻 (3) 计算电压放大倍数 前级 后级(见 10.3 节例 1) 两级电压放大倍数 返回

38 10.5 差分放大电路 差分放大电路用两个晶体管组成，电路结构对称，在理想情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相同，因此，两管的静态工作点也必然相同。 T1 T2 RC RB +UCC + ui1  iB iC ui2 RP RE EE iE + uO  静态分析 在静态时，ui1= ui2 = 0， 则 IC1= IC2 ， VC1 = VC2 ， 故输出电压 uO = VC1  VC2 = 0 差分放大电路的优点是具有抑制零点漂移的能力。

39 什么是零点漂移？ 　　一个理想的放大电路，当输入信号为零时，其输出电压应保持不变(不一定是零)。但实际上，主要由于环境温度的变化，输出电压并不保持恒定，而在缓慢地、无规则地变化着，这种现象称为零点漂移(或称零漂)，它影响放大电路的工作。 对差分放大电路，由于电路的对称性，当温度变化时，两边的变化量相等，即 IC1 = IC2 ， VC1 = VC2 虽然每个管子都产生了零点漂移，但是，由于两集电极电位的变化是互相抵消的，所以输出电压依然为零，即 uO = VC1 + VC1  (VC2 + VC2 ) = VC1  VC2 = 0 零点漂移完全被抑制了。 电位器 RP 起调零作用，因为电路不可能完全对称，静态时输出电压不一定等于零，可通过调节 RP 使静态输出电压为零。

40 在静态时，设 IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC，忽略阻值很小的 RP 可列出
上式中前两项较第三项小得多，可略去，则每管的集电极电流 发射极电位 VE  0 每管的基极电流 每管的集 — 射极电压 接入 RE 是为了稳定和获得合适的静态工作点，负电源 EE 用来抵偿 RE 上的直流压降。

41 10.5.2 动态分析 1. 共模输入 两个输入信号电压的大小相等，极性相同，即 ui1 = ui2 ，这样的输入称为共模输入。
动态分析 1. 共模输入 　　两个输入信号电压的大小相等，极性相同，即 ui1 = ui2 ，这样的输入称为共模输入。 　　在共模输入信号的作用下，若电路完全对称时，两管集电极电位的变化相同，因而，输出电压等于零，所以对共模信号没有放大能力，亦即放大倍数为零。 2. 差模输入 　　两个输入电压的大小相等，而极性相反，即 ui1= ui2 ，这样的输入称为差模输入。 　　设 ui1 > 0 ，ui2 < 0，则 IC1> 0 ，IC2 < 0 ， VC1 < 0， VC2 > 0 。故 uO = VC1  VC2 可见，在差模输入时，输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍。

42 由于差模信号使两管的集电极电流一增一减，其变化量相等，通过 RE 的电流近于不变，RE 上没有差模信号压降，故 RE 对差模信号不起作用，可得出下图所示的单管差模信号通路。
单管差模电压放大倍数 T1 RC ib ic + ui1  uo1 RB 单管差模信号通路 同理可得 双端输出电压为

43 双端输入—双端输出差分电路的差模电压放大倍数为
当在两管的集电极之间接入负载电阻时 式中 两输入端之间的差模输入电阻为 两集电极之间的差模输出电阻为

44 　　[例 1] 在前图所示的差分放大电路中，已知UCC = 12V， EE = 12V， = 50， RC = 10 k， RE =10 k， RB = 20 k， RP = 100 ，并在输出端接负载电阻 RL = 20 k，试求电路的静态值和差模电压放大倍数。 [解] 式中

45 为了便于分析，可将这种信号分解为共模分量和差模分量，例如
3. 比较输入 两个输入信号电压既非共模，又非差模，它们的大小和相对极性是任意的，这种输入常作为比较放大来运用。差值电压(ui1  ui2 )经放大后，输出电压为 为了便于分析，可将这种信号分解为共模分量和差模分量，例如 ui1 = 10 mV = 2 mV + 8 mV ui2 = 6 mV = 2 mV  8 mV 其中， 2 mV 是共模分量，8 mV 和( 8 mV)是差模分量。 　　为了全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力，通常引用共模抑制比 KCMRR 来表征 其值越大越好。 返回

46 10.6 互补对称功率放大电路 10.6.1 对功率放大电路的基本要求 在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率
互补对称功率放大电路 对功率放大电路的基本要求 　　在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级，对功率 放大电路的基本要求是： 　　(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。晶体管往往工作在极限状态。 t iC Q O uCE (1) 甲类工作状态 　　(2) 效率要高。所谓效率，就是负载得到的交流信号功率与电源供给的直流功率之比值。 放大电路有三种工作状态 (1) 甲类工作状态 　　静态工作点 Q 大致在负载线的中点。这种工作状态下，放大电路的最高效率为 50%。

47 静态工作点 Q 沿负载线下移，静态管耗减小，但产生了失真。
t iC Q O uCE (2) 甲乙类工作状态 (2) 甲乙类工作状态 静态工作点 Q 沿负载线下移，静态管耗减小，但产生了失真。 t iC Q O uCE (3) 乙类工作状态 (3) 乙类工作状态 静态工作点下移到 IC  0 处 ，管耗更小，但输出波形只剩半波了。

48 10.6.2 互补对称放大电路 1. 无输出变压器(OTL)的互补对称放大电路 R1 iC2 RL R3 R2 D1 D2 B1 B2 T1
互补对称放大电路 1. 无输出变压器(OTL)的互补对称放大电路 R1 iC2 RL R3 R2 D1 D2 B1 B2 T1 T2 +UCC CL A C + ui  uo O t iC1 OTL 电路 图中两个晶体管T1 (NPN型)和T2(PNP型)的特性基本相同。 　　静态时，调节 R3 ，使 A 点的电位为　　　 ； 输出耦合电容 CL上的电压也等于 ； R1 和 D1、D2 上的压降使两管获得合适的偏压，工作在甲乙类状态。

49 在 ui 的一个周期内，电流 iC1 和 iC2 以正反方向交替流过负载 RL ，在 RL 上合成而得出一个交流输出信号电压 uo。
在 ui 的正半周， T1导通， T2截止，电流 iC1自上而下流过负载RL ；在 ui 的负半周， T1截止， T2导通，电流 iC2自下而上流过负载 RL 。 在 ui 的一个周期内，电流 iC1 和 iC2 以正反方向交替流过负载 RL ，在 RL 上合成而得出一个交流输出信号电压 uo。 R1 RL R3 R2 D1 D2 T1 T2 +UCC A C + ui  uo UCC OCL 电路 电流是靠电容 CL 放电形成的，为了使输出波形对称，CL 的容量必须足够大。 这种功率放大电路在理想情况下的效率为 78.5%。 2. 无输出电容(OCL)的互补对称放大电路 OCL 电路需用正负两路电源。其工作原理与 OTL 电路基本相同。 返回

50 10.7 场效应管及其放大电路 绝缘栅场效应管 构成：用一块杂质浓度较低的 P 型薄硅片作为衬底，其上扩散两个相距很近的高掺杂 N+型区，并在表面生成一层薄薄的二氧化硅绝缘层。再在两个 N+ 型区之间的二氧化硅绝缘层的表面及两个N+型区的表面分别安置三个电极：栅极 G、源极 S 和漏极 D。 N 沟道增强型绝缘栅场效应管 源极 S 栅极 G 漏极 D SiO2 绝缘层 P 型硅衬底 N+ D S G 符号 结构示意图

51 P 型硅衬底 S G D 耗尽层 ID = 0 UGS N+ UDS
第1章 1.6 由于柵极是绝缘的，柵极电流几乎为零，栅源电阻(输入电阻)RGS 很高，最高可达 。 当栅—源电压 UGS = 0 时，D 与 S 之间是两个 PN 结反向串联，无论 D 与 S 之间加什么极性的电压，总有一个 PN 结是反向偏置的，漏极电流 ID 均接近于零。 P 型硅衬底 N + B S G D 。 耗尽层 ID = 0 UGS N+ UDS 当在柵极和源极之间加正向电压但数值较小时(0 < UGS < UGS(th))，由柵极指向衬底方向的电场吸引电子向上移动，填补空穴在 P 型硅衬底的上表面形成耗尽层，此时仍然没有漏极电流。

52 EG 当 UGS 大于一定数值时(UGS > UGS(th))，在栅极下 P 型半导体表面形成 N 型层，通常称它为反型层。这就是沟通源区和漏区的 N 型导电沟道(与P型衬底间被耗尽层绝缘)。UGS 正值越高，导电沟道越宽。 。 S UGS + G D N+ + N+ + N N 型导电沟道 耗尽层 P型硅衬底 B

53 N+ S G D UDS ID UGS 形成导电沟道后，在漏—源电压 UDS 的作用下，将产生漏极电流 ID ，管子导通。
P 型硅衬底 N + B S G D 。 UDS ID N+ UGS N 沟道 形成导电沟道后，在漏—源电压 UDS 的作用下，将产生漏极电流 ID ，管子导通。 在一定的漏—源电压UDS 下，使管子由不导通变为导通的临界栅—源电压称为开启电压，用 UGS(th)表示。 只有当 UGS > UGS(th) 后， ID 才随栅—源电压的变化而变化，这就是 N 沟道增强型绝缘栅场效应管的栅极控制作用。 N 沟道增强型绝缘栅场效应管的导通

54 N 沟道增强型绝缘栅场效应管的特性曲线 (1) 转移特性 (2) 输出特性 栅—源电压对漏极电流的控制特性 ID /mA O UDS / V
UGS = 1 V 2 V 4 V 3 V N 沟道增强型管的输出特性曲线 ID /mA O UGS / V 无沟道 有沟道 UGS(th) UDS = 常数 N 沟道增强型管的转移特性曲线

55 P 沟道增强型绝缘栅场效应管 SiO2绝缘层 结构示意图 N 型硅衬底 源极 S 栅极 G 漏极 D P+ 其工作原理与 N 沟道管相似，接线时应调换电源的极性，电流方向也相反。 跨导是表示场效应管放大能力的参数，它是当漏—源电压 UDS 为常数时，漏极电流的增量 ID 与引起这一变化的栅源电压的增量 UGS 的比值，即 D S G 符号 漏—源击穿电压UDS (BR) 、栅—源击穿电压 UGS (BR)以及漏极最大耗散功率 PDM是管子的极限参数，使用时不可超过。

56 下图是 场效应管的分压式偏置共源极放大电路
场效应管放大电路 下图是 场效应管的分压式偏置共源极放大电路 静态时，电阻 RG 中无电流，栅—源电压为 C1 +UDD + S G D RD RG1 RG RG2 T RS RL CS C2 ui  uo 分压式偏置放大电路 式中 UG 为栅极电位。 当有输入信号时，由交流通路可得输出电压为 式中

57 S G D RD RG1 RG RG2 T RL +  电压放大倍数为 式中的负号表示输出电压和输入电压反向。 放大电路的输入电阻为
分压式偏置放大电路的交流通路 +  电压放大倍数为 式中的负号表示输出电压和输入电压反向。 放大电路的输入电阻为 放大电路的输出电阻为

58 [例 1] 在分压式偏置共源极放大电路中，已知 UDD = 20 V， RD = 5 k ， RS = 1
[例 1] 在分压式偏置共源极放大电路中，已知 UDD = 20 V， RD = 5 k ， RS = 1.5 k , RG1 = 100 k， RG2 = 47 k, RG = 2 M， RL = 10 k，gm = 2 mA/V， ID = 1.5 mA。试求：(1)静态值；(2)电压放大倍数。 [解] (1)静态值 (2) 电压放大倍数

59 下图是由场效应管构成的源极输出器，它和晶体管的射极输出器一样，具有电压放大倍数小于但近于 1，输入电阻高输出电阻低等特点。
C1 +UDD RG1 RG RG2 T RS C2 + ui  uo 源极输出器 返回