当前课程知识点:模拟电子技术基础(基础部分) > 第五部分 > 3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法 > 3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
我们了解了各类的场效应管
当它们工作在恒流区的时候
所需要的g-s之间的电压
和d-s之间的电压
那么我们就可以
以它们做核心元件
作为一个有源元件
来组成放大电路了
在组成放大电路的时候
我们首先要给它
设置合适的静态工作点
下面我们介绍场效应管
放大电路
静态工作点的设置方法
首先看基本共源放大电路
根据场效应管
工作在恒流区的条件
在g-s和d-s之间
加合适极性的电源
那就是根据前边那个分类
就可以加了
那在g-s之间
要加一个大于开启电压的
这样的一个源
这里加的就是VGG
然后我们看
它的漏源之间的电压
要足够大
使它进入恒流区
所以在这儿要加一个正的VDD
当加入VGG的时候
由于这里头的电流
栅极电流是可忽略不计的
因为栅源之间的电阻
非常非常大
所以我们就近似地认为
说栅-源的电压
就是这个VGG
由此我们就可以得到Id
从而得到d-s之间的静态的电压
UGSQ等于VGG
IDQ等于
这是那个公式
IDO就是
两倍的UGS(th)时候的Id
代入这样的一个公式
就得到了IDQ
那么UDSQ
就是VDD减去Rd上头的电压
Rd上头的电压
就是IDQ乘上Rd
这是一种设置方法
就完全根据恒流区的条件
那么我们前面看到的
那些场效应管
都可以这么去得到一个
基本的共源电路
这是一种设置方法
第二种设置方法
叫做自给偏压电路
这个电路的特点
我们看
还认得
这是一个N沟道的
结型场效应管
结型场效应管的特点
就是它的栅-源之间
一定要加反向电压
但是我们看
供电的电源
是一个正的VDD
而这一点需要一个负的电位
那它是怎么获得的呢
我们来列出它的式子
由于这里头的电流是零
所以g点的电位是零
也就是UGQ等于零
然后
USQ也就是源极的电位
假如我们能够使得
这里存在着一个电流
那源极电位
就应该是
IDQ乘上源极电阻Rs
就是这个式子
这样g-s之间的静态的电压
就等于UGQ减去USQ
那就等于负的IDQ乘上Rs
于是我们在这一点上
得到一个负的电压
使得这个之间
g-s之间是一个负偏压
这样的一个特点
就是由正电源
获得负偏压的这样一个特点
叫做自给偏压
这样一种偏压的方式
是一个比较古老的方式
因为在电子管的放大电路里边
我们就是这样来设置它们的
静态工作点的
那有了这个
我们就可以根据
前面所给出的公式
求得了IDQ
有了IDQ
也就知道了d-s之间的
静态的管压降
就是
VDD减去IDQ
乘上Rd加上Rs
这是第二种
那么在这里要注意的是
因为它需要负偏压
所以不是所有的场效应管
在工作的时候
都需要这样的一个偏压的
那哪种场效应管
可以用这样的方式
来设置静态工作点呢
毫无疑问
在这儿我们看到了
这是结型场效应管
如果是P沟道的
那我可以用负的电源
得到一个正的偏压
还有就是我们刚才讲到的
耗尽型的MOS管
因为它也可以
把它的g-s之间的电压
设置到小于0的位置
对于N沟道的
设置到小于0的位置
对于P沟道的
我也设置到大于0的位置
所以它们都可以用这种方法
来设置静态工作点
还有一种
就是分压式的偏置电路
就是我们在前边
双极型管
就是晶体三极管所看到的
Q点稳定电路
那就是这种样子的
我们列出它的式子来
首先我们看
这个Rg3
它的数值应该大一些
还是小一些
那么通常我们是靠
这样的一个偏压
得到这一点的电位
而这一点的电位
就是这一点的电位
因为这里头没有电流
认为电流是0
实际上
我们在真正的实验环境里边
在实际的电路里边
这个电阻的阻值
不能取的特别大
比如它如果是两兆欧了
甚至更大了
电阻越大
自己的噪声会越大
噪声大 会把这个噪声
带到放大电路里边
混入到有用信号里边
所以我们这个电阻
(一般)都取
比如说1MΩ
那这个电阻
大概也是同样的数量级
这样就可以
有了这个电阻
那这两个电阻就
在交流通路里边
就并联然后再跟它串联
所以为了使得
这个电路的输入电阻更大一些
Rg3这个阻值
也应该取的大一些
所以如果这三个都取1MΩ的话
那么看到的动态的
这个支路
1MΩ并1MΩ是0.5MΩ
再加1MΩ是1.5MΩ
就相对的可以大一些
那么根据这样一个分压
我们就可以得到它静态的
这个值
就是UGQ等于UAQ
A就是这一点
那是这两个电阻对VDD的分压
然后我们就可以得到了
UGQ它等于IDQ乘上Rs
然后根据公式求出IDQ
然后我们可以得到它的管压降
注意管压降
应该是VDD减去IDQ
注意这里头应该是
一个是漏极电阻上有压降
还有一个
就是它源极电阻上有压降
所以是Rd加上Rs
那么对于这样的一种
设置静态工作点的方式
有哪些场效应管能够采用
哪些不能采用呢
我想我们根据前面分类里边
它的那种要求
把这个问题
留给大家去思考
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路(黑盒子)性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业