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模擬電路中小信號等效電路畫法-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-08-09 

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模擬電路中小信號等效電路畫法-KIA MOS管


小信號等效電路畫法

三級管的放大電路由兩部分組成:

(1)直流通路

(2)交流通路


直流通路 : 分析直流通路是為了確定靜態(tài)工作點(diǎn),分析直流通路時電容視為開路,同時將交流信號源短路。


交流通路 : 分析交流通路是為了計(jì)算放大電路的動態(tài)參數(shù),包括交流放大倍數(shù),輸入電阻,輸出電阻,理論上講輸入電阻越大越好,輸出電阻越小越好。


分析交流通路實(shí)際就是放大電路的等效小信號分析,交流通路的分析不是本質(zhì),小信號才是本質(zhì)。


分析交流通路時電容視為短路,同時將直流電壓源短路。然后得到放大電路的交流通路,得到交流通路之后將三極管的b-e的PN結(jié)換成一個等效微變電阻(這個電阻一般都會給),將三極管的C-E端視為一個受控電流源。這樣模擬電路的小信號等效電路圖就畫出來了。


小信號等效電路畫法

1.首先明確晶體管的三個端口(假設(shè)不考慮mosfet的襯底端口 )與小信號模型的對應(yīng)關(guān)系。


然后明確,端口兩兩之間有什么等效的器件,例如mosfet源漏之間有一個受控電流源以及考慮溝道長度調(diào)制效應(yīng)會有一個等效的電阻,(對于三極管電路也是一樣)。


2.一般電路的晶體管數(shù)目較少,例如最基本的單管放大電路不采用有源負(fù)載的話只有一個晶體管。


對于這種電路,只需要先畫出一個晶體管的小信號模型(基本上就是直接照搬原圖,當(dāng)然也需要實(shí)際考慮連接關(guān)系),然后將其他的無源器件,比如負(fù)載電阻啦,源極退化電阻...


放到對應(yīng)的兩個端口之間即可,這個需要根據(jù)具體的電路圖去判斷,比如輸出端掛了一個從輸出到地的電阻負(fù)載,你也在對應(yīng)的小信號電路中畫出來即可。


3.小信號電路圖中直流電源的處理。小信號電路圖是描述交流信號的通路,因此對于直流信號或者大信號來說要進(jìn)行短路或者斷路處理,


具體如下:對于固定的偏置電壓,直流供電信號vdd等要設(shè)置為交流地,也就是說短路到地gnd;


對于一些理想電流源負(fù)載,要進(jìn)行斷路處理。另外比如在求輸出阻抗或者任意一點(diǎn)的阻抗時,通常采用在這個節(jié)點(diǎn)外加一個電源的方法,這樣你需要將電路中本身存在的交流電源,比如輸入信號進(jìn)行交流地處理,也就是認(rèn)為的接到gnd。


4.多個晶體管的處理。如果電路中存在大于兩個及以上的晶體管,要畫小信號電路時,從輸入管開始畫,先畫出一個管子的小信號電路,然后畫第二個的時候明確與第一個管子的連接關(guān)系,


比如是不是源極跟第一個的漏極連到了一起,這樣就相當(dāng)于找到了一個參照物,畫起來就簡單了。


5.多個晶體管的處理進(jìn)階。對于多晶體管的電路,并不一定要每一個都展開去畫圖求解,對于一些常見的結(jié)構(gòu),可以記住結(jié)論,


比如最基本的三種組態(tài)的放大器其輸入輸出阻抗,cascade管的等效阻抗,更一般的對于一個mos管從三個端口看進(jìn)去的阻抗也要記住,


例如從柵極看到的是無窮大,從源極看進(jìn)去大致是1/gm的量級,從漏級看進(jìn)去是一個本征阻抗的量級....記住這些以后,對于一些組合的晶體管,可以先將一部分等效為一個電阻,然后再進(jìn)行求解,甚至直接可以得出結(jié)論。



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