南理工模电课件4-2
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§4-2 替代定理一 定理在任意的线性或非线性网络中,若已知第K 条支路的电压和电流为U K 和I K ,则不论该支路是什么元件组成的,总可以用下列的任何一个元件去替代: 即:1)电压值为U K 的理想电压源;2)电流值为I K 的理想电流源; 3)电阻值为U K /I K 的线性电阻元件R K 。
替代后电路中全部电压和电流都将保持原值不变。
替代定理如图4-2-1(a)所示电路说明。
图4-7(a) 图4-7(b)图4-7(c) 图4-7(d)证明:对图4-7(c)根据网孔分析法有第k 个网孔电流方程为:k11k22kk k k R I R I R I U ++++=-k11k22kk k k k k k ()R I R I R R I R I U ++++-+=- k11k22kk k k k k k ()0R I R I R R I U R I +++++=-+=可见该方程与图4-7(d)对应。
例:如图4-8(a)所示电路中1310,44, 2.8s s U V I A I A I A ====时,,130,20.5,0.4s s U V I A I A I A ===-=时,;若将图(a )换以8Ω电阻,在图(b )中求10s I A =时,13??I I ==KU K + _KK KU R I =图4-8解:图(a )中,根据叠加定理得12334,s s s s I kU k I I k U k I =+=+1234244104 2.81040.5020.402K K K K K K =+=+⎧⎧⎨⎨-=+=+⎩⎩13240.50.20.250.2K K K K ==⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩ 130.50.250.20.2s s s s I U I I U I ∴=-=+图(b )中将8Ω电阻用电压源(-8I 1)替代如图(c )则1113130.5(8)0.25100.50.2(8)0.210 2.8I I I AI I I A =⨯--⨯=-⎧⎧⇒⎨⎨=⨯-+⨯=⎩⎩U + _I 3I 38ΩI 3-8I + _。
第4章场效应管及其放大电路4.1 教学要求本章介绍了各场效应管(FET)的结构、工作原理及场效应管基本放大电路。
教学要求如下:了解场效应管的分类和各种类型场效应管的结构;掌握场效应管的符号;理解场效应管的工作原理;掌握场效应管的伏安特性及主要参数;理解场效应管放大电路的组成、静态分析和动态分析。
4.2 基本概念1.场效应管分类及符号场效应管是利用半导体表面或内部电场效应来控制输出电流大小的一种半导体器件,输入端基本上不取电流。
根据结构的不同,场效应管分为结型场效应管(JFET)和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)两大类。
各种FET的符号见图4.1所示。
N沟道P沟道gN沟道g BP沟道N沟道g BP沟道(a)结型场效应管(b)增强型MOSFET (c)耗尽型MOSFET图4.1 场效应管符号2. FET 的主要参数1.直流参数:①耗尽型的夹断电压P V 。
D 0i =所对应的GS v 值。
②耗尽型的漏极饱和电流DSS I 。
当管子工作在饱和区时,GS 0v =时的漏极电流D i 。
③增强型开启电压T V 。
导电沟道形成时的最小GS v 。
④增强型的D0I 。
GS T 2v V =时的D i 值。
2.交流参数:①低频跨导m g 。
D m Q GS g iv ∂=∂,跨导等于转移特性曲线上静态工作点Q处切线的斜率,它反映FET 放大能力。
②输出电阻d r 。
反映了DS v 对D i 的影响, d r 的数值很大,一般在几十千欧到几百千欧之间。
3.极限参数:①最大漏源电压(BR)DS V ②最大栅源电压(BR)GS V ③最大允许耗散功率DM P 。
3.电流表达式场效应管在恒流区(放大区)的电流表达式如下。
JFET 、耗尽型MOSFET : 2GS D DSS P(1)vi I V =-增强型MOSFET : 2GSD D0T(1)v i I V =- 4.FET 小信号模型FET 的静态工作点设置在放大区后,如果输入小信号,则FET 对信号进行线性放大,此时,可以将FET 等效为一个两端口的线性网络。