week4-3-基本放大电路5¶

§2.4 放大电路静态工作点的稳定¶

稳定方法与条件¶

• 分压式偏置电路
  静态方程：
  \(U_{GSQ} = V_{DD} \cdot \frac{R_{g2}}{R_{g1} + R_{g2}} - R_s I_{DQ}\)
• \(U_{DSQ} = V_{DD} - I_{DQ}(R_d + R_s)\)

• 稳定条件：\(\frac{R_{g1}||R_{g2}}{R_s} \ll 1\)

• 自给偏压式电路
  适用类型：JFET/耗尽型MOS
  静态方程：
  \(U_{GSQ} = -R_s I_{DQ}\)

• 稳定条件：\(U_{GS} > U_{GS(off)}\)

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§2.6 场效应管放大电路¶

动态参数与电路分析¶

1. 共源（CS）放大电路¶

• 电压增益：
  \(A_u = -g_m (R_d || R_L)\)
• 输入/输出电阻：
  \(R_i \approx \infty, \quad R_o = R_d\)

2. 共漏（CD）放大电路¶

• 特点：
• 电压跟随（\(A_u \approx 1\)）
• 输入电阻极大，输出电阻极小
• 输出电阻：
  \(R_o \approx \frac{1}{g_m} || R_s\)

微变等效模型¶

• 跨导公式：
• 增强型MOS：
  \(g_m = \frac{2I_{DQ}}{U_{GS} - U_{GS(th)}}\)
• JFET：
  \(g_m = \frac{2I_{DSS}}{|U_{GS(off)}|} \left(1 - \frac{U_{GSQ}}{U_{GS(off)}}\right)\)

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§2.7 复合管放大电路¶

组成原则与等效参数¶

• 等效β与r_be：
  \(\beta_{eq} \approx \beta_1 \beta_2, \quad r_{be(eq)} \approx r_{be1} + (1+\beta_1)r_{be2}\)
• 应用场景：
• 共射复合管：提高\(\beta\)和\(R_i\)
• 共集复合管：降低\(R_o\)，提高\(R_i\)

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动态分析方法¶

微变等效模型¶

• JFET/MOSFET：
  \(i_d = g_m u_{gs} + \frac{u_{ds}}{r_{ds}}, \quad r_{ds} \approx \frac{1}{\lambda I_{DQ}}\)

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实用电路设计要点¶

信号类型与电路选择¶

信号类型	适用电路	耦合方式
缓慢变化温度信号	直接耦合CE	直接耦合
语音信号（1kHz-20kHz）	阻容耦合CE	阻容耦合
高内阻转低内阻	共集（CC）	直接耦合
宽频带放大	共基（CB）	直接耦合

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多级放大电路（第三章预览）¶

耦合方式对比¶

方式	优点	缺点
直接耦合	低频特性好，易集成	Q点相互影响，温漂严重
阻容耦合	Q点独立，设计简单	低频响应差
变压器耦合	阻抗匹配灵活	体积大，高频特性差

温漂抑制方法¶

• 差分放大电路：利用对称性抑制共模信号
• 电流源负载：提高共模抑制比（CMRR）

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关键问题与解答（来自知识库）¶

1. 场效应管能否工作在恒流区？
   需满足：\(u_{GS} > u_{GS(th)}\) 且 \(u_{DS} > u_{GS} - u_{GS(th)}\)（MOS）或 \(u_{GS} > U_{GS(off)}\) 且 \(u_{DS} > u_{GS} - U_{GS(off)}\)（JFET）。

2. 复合管等效参数推导：
   - 等效β：\(\beta_{eq} \approx \beta_1 \beta_2\)
   - 等效输入电阻：\(r_{be(eq)} \approx r_{be1} + (1+\beta_1)r_{be2}\)

3. JFET与MOS管偏置方式差异：
   - JFET通常用自给偏压，MOS管可用分压式偏置。

4. 多级放大电路设计选择：
   - 温度信号：直接耦合CE（低频特性好）；
   - 语音信号：阻容耦合CE（中频优化）；
   - 阻抗匹配：共集（CC）或共基（CB）。