2022-2023学年高二物理竞赛课件：三种基本放大电路的性能比较

三种基本放大电路的性能比较 三种基本放大电路的性能比较 组态对应关系： CE BJT FET CS CC CD CB CG BJT FET 电压增益： CE： CC： CB： CS： CD： CG： 输出电阻： 三种基本放大电路的性能比较 BJT FET 输入电阻： CE： CC： CB： CS： CD： CG： CE： CC： CB： CS： CD： CG： 4.3.5 集成MOS放大器 集成MOS放大器与分立MOS放大器电路结构相同，只是为了提高集成度，集成MOS放大器中的负载电阻采用了以不同方法实现的有源电阻。 集成MOS放大器类型： NMOS放大器 CMOS放大器 放大管NEMOS 负载管NEMOS 放大管NEMOS 负载管NDMOS E/EMOS放大器 E/DMOS放大器 放大管、负载管均为E型 但沟道互补 1、E/EMOS放大器 VDD + - vo + vi T2 T1 - 要求两管工作在饱和区， 交流通路 gm1vgs1 + - vo + - vi rds1 g1 s1 rds2 gm2vgs2 gmu2vus2 微变等效电路 由于gm2vgs2= -gm2vo ， 则受控源 gm2vgs2等效为电阻：1/gm2 因 gmu2vus2= -gmu2vo ， 则受控源 gmu2vus2等效为电阻：1/gmu2 ， 即 + - vo + vi T2 T1 - g2 s2 g1 s1 gm1vgs1 + - vo + - vi rds1 g1 s1 rds2 gm2 1 gmu2 1 简化等效电路 电压增益： 其中 2= 0.1 ~ 0.3 由于MOS管跨导 所以 （小于10倍） (4-3-34) (4-3-33) (4-3-35) 1、E/DMOS放大器 要求两管工作在饱和区： 由于 vgs2= 0 ， 因此受控源 gm2vgs2开路。 因 gmu2vus2= -gmu2vo ， 则受控源 gmu2vus2等效为电阻：1/gmu2 ， 即 VDD + - vo + vi T2 T1 - VDD vo gm1vgs1 + - + - vi rds1 g1 s1 rds2 gmu2 1 简化等效电路 （几十倍） 2、CMOS放大器 结构特点： 两增强型MOS管沟道互补，衬底彼此电隔离。 若NMOS管S极接最低电位 若PMOS管S极接最高电位 则S极可与U极直接相连 因此，CMOS放大器不存在衬底效应。 N P P + P + N + N + CMOS共源放大器 要求两管工作在饱和区： ， 即 vo gm1vgs1 + - + - vi rds1 g1 s1 rds2 VDD + - vo + vi T2 T1 - VGG 由 vgs2= vus1 = vus2 = 0 ，画出简化等效电路。 则 由于 ， 因此 （500~2000倍） (4-3-37) (4-3-36) 分析电路性能时，必须考虑负载管衬底效应的影响（用背栅跨导表示）。 分析集成MOS放大器时，需注意以下问题： 分析过程中，压控电流源的控制电压与电流源两端电压相等时，压控电流源可用等效电阻置换。 无论是CMOS放大器还是NMOS放大器，只要采用场效应管作有源电阻，则其电流流向必须与放大管电流流向一致。 分析得知：共源CMOS放大器的Av >E/DMOS的Av >E/EMOS的Av。 １、复合管：也称为达林顿管 作用：构成高β管或高跨导管； 提高输入电阻rbe 集成功放电路、共集电极电路等。 11 $