小信号模型分析法(精)
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模拟电子技术基础共源放大电路的小信号模型分析法共源放大电路的小信号模型分析法+–d sv gsv gsd–gi di FET小信号模型——线性电路+–dsv gsv gsd–0 g i di 小信号模型m gsg v m gs g v ——受控电流源,大小和方向均受控制gs v m gs g v 若g+ s-,则受控电流源方向d→s gs v m gs g v 若g-s+,则受控电流源方向s→dgs v共源放大电路的小信号模型分析法共源电路动态分析——画交流通路交流通路+–G i D DV dR 1g R 2g Rov iv LR G Sv –+–DSv Di –svsiR +–Di 1g R 2g R GSv dR LR ov iv svsiR交流通路小信号等效电路共源电路动态分析——画小信号等效电路通常小信号模型参数求解21GSQ DOm TNTN V I g V V+–Di 1g R 2g R GSv dR LR ov iv svsiRDi –gsv gsdm gsg v iv 1g R 2g R dR LR ov svsiR小信号等效电路共源电路动态分析——电压放大倍数ov iv A v ()o m gs d L v g v R R i gsv v ()m gs d L v gsg v R R A v–gsv gsdm gsg v iv 1g R 2g R dR LR ov svsiR ()v m d L A g R R 有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)共源放大电路的小信号模型分析法输入电阻和输出电阻放大电路不是孤立的为了表征放大器的级联性能svsiR 信号源LRov 负载放大电路iviR oR oi ii ovovi R ——输入端连接信号源——输出端连接负载oR 引入了电路的输入电阻R i 和输出电阻R o 的概念它们是放大电路重要动态性能指标。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)共源放大电路的小信号模型分析法输入电阻和输出电阻什么是输入电阻?当信号源加到放大器输入端时,LRov 放大电路svsiR 信号源负载iviR oR oi ii ovoviR 放大器就相当于信号源的一个负载电阻。
回忆BJT三极管的小信号模型BJT双口网络BJT管小信号模型4.4 小信号模型分析4.4.1 MOSFET小信号模型分析(1)模型iD Kn (vGS VT )2 Kn (VGSQ vgs VT )2 Kn[(VGSQ VT ) vgs ]2 Kn (VGSQ VT )2 2Kn (VGSQ VT )vgs Kn vg2s IDQ gm vgs Kn vg2s静态值 (直流)动态值 (交流)非线性 失真项gm 2Kn (vGS VT )当 vgs<< 2(VGSQ- VT )时, iD IDQ gmvgs IDQ id直流+交流3. 小信号模型分析 FET低频小信号模型SiO2 绝缘层(1)输入回路g、s间: iG 0, rgs= 106~109Ω, g、s开路(2)输出回路d、s间: id gmvgs 电压控制电流源rds vDS iD 1ID0时λ=0时, rds= ∞4.4.2 共源极放大电路分析例4.4.1 VDD = 5V, Rd=3.9k Rg1=60k, Rg2=40k。
VT = 1V, Kn = 0.8mA/V2,=0.02V-1 。
计算 静态值, 小信号电压增益Av,Ri, Ro电路分析: vig极组态判断 vod极剩 s极 共用=0.02共源极放大电路例4.4.1(1)电路的静态值(画直流通路)解:VGSQ Rg2 Rg1 Rg2 VDD 40 5V 2V 60 40+ VGS ID + VDS IDQ Kn(VGS VT )2 (0.8)(2 1)2mA 0.8mA直流通路VDSQ VDD IDRd [5 0.8 3.9]V 1.88V满足 VGS VT ,VDS (VGS VT ) ,工作在饱和区(2)放大电路动态分析 小信号等效电路:①直流电源VDD短路 — 接地; ②电容Cb1、 Cb2短路;例4.4.1 (2)放大电路动态分析gm 2Kn (VGSQ VT ) 2 0.8 (2 1)mS 1.6mSsRg2rds [Kn (vGS VT )2 ]11ID小信号等效电路IDQ Kn (VGS VT )2 1 k 62.5k 0.02 0.8Avvo vigmvgs (rds v gs// Rd ) gm (rds // Rd ) 5.87Ri Rg1 // Rg2 24k Ro rds // Rd 3.67ksRg2小信号等效电路4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路(稳Q点)电路分析: vig极组态判断: vod极剩 s极 共用共源极放大电路sis比较分压式射极偏置电路: 稳Q点4.4.3 带源极电阻的共源极放大电路(稳Q点)1. 求 静态工作点(画直流通路)VGS VG VS[Rg2 Rg1 Rg2(VDDVSS)VSS]sis ( ID Rs VSS )ID Kn (VGS VT )2IDVDS (VDD VSS ) ID ( Rd Rs )+验证是否满足 VGS VT ,VDS (VGS VT ) 饱和区条件:VG +VGSVS VDS s直流通路(2)放大电路动态分析小信号等效电路:①直流电源VDD、VSS短路 — 接地;②电容Cb1、 Cb2短路;sis(2)放大电路动态分析rds [Kn (vGS VT )2 ]11IDgm 2Kn (VGSQ VT )Av vo vi gmvgs Rd v gs gmvgs Rssi gm Rd 1 gm RsRi Rg1 // Rg2Ro Rd=0, rds→∞isRg2s小信号等效电路Avsvo vSvo vivi vSAvRiRi RSi。