医学电子学基础射极输出器.ppt

第四节射极输出器,射极输出器（emitter follower）=射极跟随器=共集电极放大器,输出信号是从发射极和集电极两端取出的。,一、射极输出器的工作状态,第四节 射极输出器,1.静态分析,射极输出器直流通路,第四节 射极输出器,电压放大倍数接近1，且略小1。输出电压和输入电压同相位，具有跟随作用。,（1）电压放大倍数,微变等效电路,第四节 射极输出器,2.动态分析,（2）输入电阻,和共发射极电路不同的是：射极输出器大大提高了自身的输入电阻。,第四节 射极输出器,（3）输出电阻,射极输出器的输出电阻很低，有很强的带负载能力。,恒压源。,第四节 射极输出器,二、射极输出器的应用,作输入级,输入电阻高,特性,应用,作输出级,输出电阻低,输入电阻高,输出电阻低,作中间级,效果,提高了放大倍数；减小了对信号源的影响,提高了驱动能力,电阻转换,第四节 射极输出器,第五节场效应管及其放大电路,与双极性晶体管相比场效应管具有如下特性：,一、绝缘栅型场效应管,N沟道增强型绝缘栅场效应管,（金属-氧化物-半导体场效应管）,Metal-Oxide-Semiconducter，MOS,MOS场效应管：,三个电极：栅极G、源极S和漏极D,NMOS,PMOS,增强型耗尽型,增强型耗尽型,第五节 场效应管及其放大电路,1. 增强型绝缘栅场效应管,在UGS=0时没有导电沟道，只在UGS增加至电场达到一定强度后才能形成导电沟道。,第五节 场效应管及其放大电路,增强型NMOS的特性转移特性,开启电压UT ：刚好能够形成导电沟道的栅源电压。,在MOS管的栅极和源极之间加输入信号，则通过输入电压UGS的电场效应可改变沟道电阻，从而实现对输出电流ID的控制。,第五节 场效应管及其放大电路,增强型NMOS的特性输出特性,可变电阻区：UDS较小，ID随UDS的增加而线性上升。,恒流区：UDS增至预夹断以后，ID基本不随UDS变化，而主要由UGS控制。,夹断区：当UGSUT时，导电沟道尚未形成，ID极小。,MOS管的电压控制性质,第五节 场效应管及其放大电路,2.耗尽型绝缘栅场效应管,在UGS=0 时也有导电沟道，但加反向栅源电压后，沟道中感应电子将减少。反向电压达到一定数值时，导电沟道消失。,第五节 场效应管及其放大电路,耗尽型NMOS的特性曲线,当UGS降至一定负值时，反型层消失，漏极电流ID则降为零，这时的UGS称为夹断电压（UP ）。,第五节 场效应管及其放大电路,二、绝缘栅场效应管的主要参数,1.开启电压UT或夹断电压UP：,2.直流输入电阻RGS：即在栅、源极之间加的电压与栅极电流之比。非常大,3. 低频跨导gm：表示场效应管放大能力。,gmID /UGSUDS常数,4. 击穿电压,在保存时，必须将三个电极短接。,将MOS管漏源极联接起来的最小UGS为开启电压UT；使耗尽型管的漏极电流ID为零时的UGS为夹断电压UP。,第五节 场效应管及其放大电路,三、场效应管基本放大电路,耗尽型NMOS自给偏压电路,增强型NMOS分压偏置电路,第五节 场效应管及其放大电路,NMOS共源级分压式偏置电路分析,直流负载线：,交流通路,电压放大倍数：,输入电阻：,输出电阻：,第五节 场效应管及其放大电路,第六节多级放大器,输入电阻就是输入级的输入电阻，输出电阻就是输出级的输出电阻。,第六节 多级放大器,多级放大电路框图：,1.阻容耦合：,第六节 多级放大器,一、级间耦合方式,级与级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接起来。,*各级的静态工作点彼此独立互不影响；*只能放大交流信号，不能放大直流信号。,第六节 多级放大器,2. 直接耦合,前级的输出端直接和后一级的输入端连接起来。,*各级静态工作点互相影响；*既能放大缓慢变化的直流信号，又能放大交流信号。,第六节 多级放大器,3. 变压器耦合,级与级之间用变压器连接起来。,*各级的静态工作点彼此独立、互不影响；*有变换阻抗的作用，使前后级信号源内阻与负载的阻抗达到最佳匹配，获得最佳的传输效果。,第六节 多级放大器,4. 光电耦合,多级放大电路之间通过光电耦合器连接。,当输入端有电信号输入时，发光器发光，受光器受到光照后产生电流，输出端就有电信号输出，实现了以光为媒介的电信号的传输。,这种电路使输入端与输出端之间没有电信号的直接联系，有优良的抗干扰性能。,第六节 多级放大器,二、阻容耦合多级放大电路,1. 静态工作点,相互独立，可分别计算各级的静态工作点。,两级放大电路,微变等效电路,第六节 多级放大器,2电压放大倍数,第一级：,其中,第二级：,其中,3输入电阻和输出电阻,输入电阻就是第一级电路的输入电阻，而输出电阻即最后一级电路的输出电阻。,如第一级可采用场效应管电路，最后一级则可采用射极输出器。,