场效应晶体管和基本放大电路
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放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。
电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。
基本放大电路的发展史介绍基本放大电路是现代电子设备中常见的一种电路类型,它能够将输入信号放大到适当的幅度,以便驱动输出设备。
本文将从一级标题“背景”开始,分别介绍基本放大电路的起源、发展和应用,最后总结其发展历程。
背景在电子设备的发展历程中,基本放大电路扮演了重要角色。
它不仅可以放大音频信号,还被广泛应用于通信、放映和科学研究等领域。
下面将详细介绍基本放大电路的发展史。
早期放大器早期的放大器采用了真空管作为放大元件。
在二十世纪初,发明了第一种真空管放大器。
这种放大器由一个用于放大信号的真空管和一组用于控制真空管工作的电极组成。
真空管放大器具有放大范围广、功率较大等优点,因此被广泛应用于广播和音频设备。
晶体管放大器的出现20世纪50年代,晶体管的出现颠覆了真空管放大器的地位。
晶体管放大器采用半导体材料制造,具有尺寸小、功耗低、可靠性高等优点。
这使得晶体管放大器成为电子设备中更加理想的选择。
半导体晶体管的发展半导体晶体管最早在20世纪50年代由贝尔实验室的研究人员发明,这一发明为晶体管放大器的实现奠定了基础。
随着半导体材料技术的发展,晶体管的性能不断提升,从最初的硅晶体管到后来的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),晶体管的尺寸越来越小,性能越来越优越。
基本放大电路的类型基本放大电路根据其电路结构和应用场景的不同,可以分为多种类型。
接下来将介绍三种常见的基本放大电路类型。
电压放大器电压放大器是一种常见的基本放大电路,它的作用是将输入信号的电压放大到所需的幅度。
电压放大器一般由一个放大元件(如晶体管)和若干电阻、电容等辅助元件组成。
电压放大器广泛应用于音频放大,通信等领域。
电流放大器电流放大器是另一种基本放大电路类型,它的作用是将输入信号的电流放大到所需的幅度。
电流放大器一般由一个放大元件和若干电阻、电容等辅助元件组成。
电流放大器常见于传感器、放映设备等领域。
功率放大器功率放大器是输入信号的功率放大到所需的幅度。
mosfet的放大电路工作原理
一、mosfet放大电路的基本原理
mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)放大电路是一种常见的电子设备,其工作原理基于半导体材料的特性。
在mosfet放大电路中,输入信号通过栅极控制源极和漏极之间的电流,从而实现信号的放大。
二、mosfet放大电路的组成
mosfet放大电路通常由电源、输入信号源、mosfet管、负载和反馈电路等部分组成。
电源为mosfet提供工作电压,输入信号源产生需要放大的信号,mosfet管作为放大器件,负载将放大的信号输出,反馈电路则用于稳定输出信号。
三、mosfet放大电路的工作过程
mosfet放大电路的工作过程可以分为三个阶段:静态工作状态、动态工作状态和反馈控制。
在静态工作状态下,电源为mosfet提供合适的偏置电压,使管子处于预定的导通状态。
在动态工作状态下,输入信号通过栅极控制源极和漏极之间的电流,产生放大的输出信号。
反馈控制则通过反馈电路对输出信号进行检测和调整,以保证输出信号的稳定性和准确性。
四、mosfet放大电路的特点
mosfet放大电路具有高输入阻抗、低噪声、宽频带和高效能等特点。
高输入阻抗可以减小信号源的负担,提高信号传输质量。
低噪声
和宽频带特性使得mosfet放大电路在通信、雷达和音频等领域有广泛应用。
而高效能则有助于降低设备的能耗和发热量,提高设备的使用寿命和稳定性。
总结:本文详细介绍了mosfet放大电路的工作原理、组成、工作过程和特点。
通过深入理解这些内容,有助于更好地应用mosfet 放大电路,提高电子设备的性能和稳定性。
fet输入运放放大电路集成电路引言:集成电路是现代电子技术的重要组成部分,它将电子元器件集成在一块芯片上,具有体积小、功耗低、性能稳定等优点。
其中,FET 输入运放放大电路是一种常见的集成电路设计,本文将介绍FET输入运放放大电路的基本原理、特点以及应用领域。
一、FET输入运放放大电路的基本原理FET(场效应晶体管)输入运放放大电路是一种采用FET作为输入级的放大电路。
它的基本原理是利用FET具有高输入阻抗和低输入电流的特点,将输入信号放大并输出。
FET输入运放放大电路通常由输入级、中间级和输出级组成。
输入级采用FET作为放大器,具有高输入阻抗,能够将输入信号引入电路并进行放大。
中间级是用来增加放大倍数的级数,通过串联多个放大器单元来实现。
输出级负责将信号放大后的电压输出到负载上。
二、FET输入运放放大电路的特点1. 高输入阻抗:由于FET输入级具有高输入阻抗,所以可以减小电路的输入电流,降低对信号源的负载影响。
2. 低输入电流:FET输入级的输入电流非常低,这意味着输入信号源所需的电流也非常低,从而减小了功耗。
3. 大放大倍数:FET输入运放放大电路的放大倍数较大,可以满足不同应用场景对信号放大的需求。
4. 宽输入动态范围:FET输入运放放大电路的输入动态范围较宽,可以处理较大幅度的输入信号。
三、FET输入运放放大电路的应用领域FET输入运放放大电路广泛应用于各种需要高精度放大和处理信号的场合,如音频放大器、滤波器、仪器测量等。
具体应用领域如下:1. 音频放大器:FET输入运放放大电路在音频放大器中能够实现高质量的音频信号放大,保证音质的清晰度和准确度。
2. 仪器测量:FET输入运放放大电路在仪器测量中可以放大微弱的信号,并提供高精度的测量结果。
3. 通信系统:FET输入运放放大电路在通信系统中可以对信号进行放大和处理,提高通信质量和传输速率。
4. 传感器信号放大:FET输入运放放大电路可以对传感器输出的微弱信号进行放大,提高信号的灵敏度和稳定性。
场效应管及其基本放大电路3.2.3.1 场效应管( FET )1.场效应管的特色场效应管出生于 20 世纪 60 年月,它主要拥有以下特色:①它几乎仅靠半导体中的多半载流子导电,故又称为单级型晶体管。
②场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路的电流,并以此命名。
③输入回路的内阻高达 107 -1012Ω;此外还拥有噪声低、热稳固性好、抗辐射能力强、耗电小,体积小、重量轻、寿命长等特色,因此宽泛地应用于各样电子电路中。
场效应管分为结型和绝缘栅型两种不一样的构造,下边分别加以介绍。
2.结型场效应管⑴结型场效应管的符号和N 沟道结型场效应管的构造结型场效应管(JFET)有 N 沟道和 P 沟道两种种类,图3-62(a) 所示为它们的符号。
N沟道结型场效应管的构造如图 3-62(b) 所示。
它在同一块 N型半导体上制作两个高混杂的P 区,并将它们连结在一同,引出电极,称为栅极 G; N 型半导体的两头分别引出两个电极,一个称为漏极 D,一个称为源极 S。
P 区与 N 区交界面形成耗尽层,漏极与源极间的非耗尽层地区称为导电沟道。
(a) 符号(b)N 沟道管的构造表示图图 3-62 结型场效应管的符号和构造表示图⑵结型场效应管的工作原理为使 N沟道结型场效应管正常工作,应在其栅 - 源之间加负向电压(即U GS0),以保证耗尽层蒙受反向电压;在漏- 源之间加正向电压u DS , 以形成漏极电流i D。
下边经过栅-源电压 u GS和漏-源电压 u DS对导电沟道的影响,来说明管子的工作原理。
①当 u DS=0V(即D、S短路)时, u GS对导电沟道的控制作用ⅰ当 u GS=0V时,耗尽层很窄,导电沟道很宽,如图3-63(a)所示。
ⅱ当 u GS增大时,耗尽层加宽,沟道变窄(图(b) 所示),沟道电阻增大。
ⅲ当u GS增大到某一数值时,耗尽层闭合,沟道消逝(图(c) 所示) , 沟道电阻趋于无穷大,称此时u GS的值为夹断电压U GS( off )。