Слайд 1Полевые транзисторы
Электротехника и электроника
Полевой транзистор –
полупроводниковый прибор, в котором регулирование тока осуществляется изменением проводимости проводящего
канала с помощью поперечного электрического поля
Электроды полевого транзистора – исток (И), сток (С) и затвор (З).
Управляющее напряжение прикладывается
между затвором и истоком
Слайд 2Полевые транзисторы
Электротехника и электроника
Классификация полевых транзисторов
1. С управляющим
p–n-переходом;
2. С металлическим затвором, изолированным от канала диэлектриком.
Приборы второго типа
называют МОП-транзисторами.
Слайд 3Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом
Электротехника и электроника
Слайд 4Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом
Электротехника и электроника
Выходные характеристики
Слайд 5Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом
Электротехника и электроника
Передаточная характеристика
При напряжении затвор-исток,
равном напряжению отсечки ток стока
близок к нулю.
У n-канального ПТ напряжение затвор-исток отрицательно.
Слайд 6МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Слайд 7МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Выходные характеристики
Режимы полевого транзистора:
- линейный;
-
насыщения;
- отсечки.
Слайд 8МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Линейный (триодный) режим работы МОП-транзистора
Ток стока
Слайд 9МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
b – удельная крутизна МОП-транзистора:
.
– приповерхностная подвижность носителей,
– удельная емкость
затвор-канал,
L – длина, W – ширина канала.
Слайд 10МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
При малых значениях напряжения сток-исток
При малых значениях канал МОП-транзистора эквивалентен
линейному резистору.
Величина – проводимость канала
Сопротивление канала:
Слайд 11МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Режим насыщения МОП-транзистора
Ток стока
Слайд 12МОП-транзистор с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Передаточная характеристика МОП-транзистора
– напряжение отсечки
Слайд 13МОП-транзистор с встроенным каналом
Электротехника и электроника
Слайд 14МОП-транзистор с встроенным каналом
Электротехника и электроника
Выходные характеристики
Слайд 15МОП-транзистор с встроенным каналом
Электротехника и электроника
Передаточная характеристика
Слайд 16Модели МОП-транзисторов
Электротехника и электроника
Квадратиная модель МОП-транзистора
Слайд 17Модели МОП-транзисторов
Электротехника и электроника
Квадратичная модель МОП-транзистора
или
Слайд 18Усилитель на полевом транзисторе
с управляющим p–n-переходом
Электротехника и электроника
Слайд 19Усилитель на МОП-транзисторе
с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Слайд 20Усилитель на МОП-транзисторе
с индуцированным каналом
Электротехника и электроника
Схема замещения для
режима малого сигнала
Выходное напряжение
Коэффициент усиления переменной составляющей напряжения
Слайд 21Усилители
Электротехника и электроника
Классификация усилителей
1.По диапазону усиливаемых частот
– усилители низких частот (УНЧ), усилители постоянного тока (УПТ), усилители
высоких частот (УВЧ), избирательные усилители.
2.По функциональному назначению – усилители напряжения, тока, мощности.
3.По характеру усиливаемого сигнала – усилители непрерывных и импульсных сигналов.
Слайд 22Усилители
Электротехника и электроника
Структура усилительного устройства
Слайд 23Усилители
Электротехника и электроника
Параметры усилителей
Основной количественный параметр – коэффициент усиления
(коэффициент
передачи).
Коэффициент усиления напряжения
Коэффициент усиления тока
Коэффициент усиления мощности
Слайд 24Усилители
Электротехника и электроника
Коэффициент передачи усилителя – комплексная функция частоты:
Зависимость
модуля коэффициента усиления от частоты называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ).
зависимость аргумента
коэффициента усиления от частоты – фазочастотная характеристика (ФЧХ).
Слайд 25Усилители
Электротехника и электроника
Примерный вид амплитудно-частотной характеристики усилителя
Полоса пропускания ограничена частотами
среза и
На частотах среза коэффициент усиления
напряжения составляет , а коэффициент усиления мощности равен .
Слайд 26Усилители
Электротехника и электроника
Логарифмические частотные характеристики
Коэффициент усиления удобно измерять в логарифмических
единицах – децибелах:
Если АЧХ усилителя построена в логарифмическом масштабе, ее
называют логарифмической амплитудно-частотной характеристикой (ЛАЧХ или ЛАХ).
Слайд 27Обратные связи в усилителях
Электротехника и электроника
Обратной связью называют процесс передачи
сигнала из выходной цепи во входную.
Цепь, обеспечивающую эту передачу, называют
цепью обратной связи.
Петля, или контур обратной связи, состоит из прямого пути, образуемого активным элементом, и обратного пути, образуемого цепью обратной связи.
Слайд 28Обратные связи в усилителях
Электротехника и электроника
Пример: усилитель, охваченный цепью обратной
связи
Цепь обратной связи – делитель напряжения, образованный резисторами
, .
Слайд 29Обратные связи в усилителях
Электротехника и электроника
Выходное напряжение усилителя:
Напряжение обратной связи
– коэффициент передачи цепи обратной
связи.
Напряжение на входе усилителя
Слайд 30Обратные связи в усилителях
Электротехника и электроника
Выходное напряжение
Коэффициент передачи усилителя, охваченного
обратной связью,
Произведение – коэффициент петлевого
усиления,
Величина – глубина обратной связи
Слайд 31Дифференциальные усилители
Электротехника и электроника
Дифференциальный усилитель (ДУ) – симметричная схема с
двумя входами и двумя выходами
Слайд 32Дифференциальные усилители
Электротехника и электроника
Сигналы на входе дифференциального усилителя представляют в
виде суммы дифференциальной и синфазной составляющих:
Дифференциальный сигнал равен разности входных
напряжений:
,
а синфазный – их полусумме:
Слайд 33Дифференциальные усилители
Электротехника и электроника
Источник сигнала на входе дифференциального усилителя можно
представить эквивалентной схемой, показанной на рисунке
Слайд 34Дифференциальные усилители
Электротехника и электроника
Параметры дифференциального усилителя
Коэффициент усиления дифференциального сигнала
Коэффициент усиления
синфазного сигнала
Коэффициент ослабления синфазного сигнала:
Слайд 35Дифференциальный усилитель на биполярных транзисторах
Электротехника и электроника
Слайд 36Дифференциальный усилитель на биполярных транзисторах
Электротехника и электроника
Коэффициенты усиления дифференциального сигнала
Для симметричного выхода
Коэффициент усиления синфазного сигнала
Коэффициент ослабления синфазного
сигнала
