模擬電路中小信號(hào)等效電路畫法-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2021-08-09
三級(jí)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(shí)電容視為開路,同時(shí)將交流信號(hào)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(dòng)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(hào)分析,交流通路的分析不是本質(zhì),小信號(hào)才是本質(zhì)。
分析交流通路時(shí)電容視為短路,同時(shí)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(gè)等效微變電阻(這個(gè)電阻一般都會(huì)給),將三極管的C-E端視為一個(gè)受控電流源。這樣模擬電路的小信號(hào)等效電路圖就畫出來了。
1.首先明確晶體管的三個(gè)端口(假設(shè)不考慮mosfet的襯底端口 )與小信號(hào)模型的對(duì)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(gè)受控電流源以及考慮溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)會(huì)有一個(gè)等效的電阻,(對(duì)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(gè)晶體管。
對(duì)于這種電路,只需要先畫出一個(gè)晶體管的小信號(hào)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(duì)應(yīng)的兩個(gè)端口之間即可,這個(gè)需要根據(jù)具體的電路圖去判斷,比如輸出端掛了一個(gè)從輸出到地的電阻負(fù)載,你也在對(duì)應(yīng)的小信號(hào)電路中畫出來即可。
3.小信號(hào)電路圖中直流電源的處理。小信號(hào)電路圖是描述交流信號(hào)的通路,因此對(duì)于直流信號(hào)或者大信號(hào)來說要進(jìn)行短路或者斷路處理,
具體如下:對(duì)于固定的偏置電壓,直流供電信號(hào)vdd等要設(shè)置為交流地,也就是說短路到地gnd;
對(duì)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(shí),通常采用在這個(gè)節(jié)點(diǎn)外加一個(gè)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(hào)進(jìn)行交流地處理,也就是認(rèn)為的接到gnd。
4.多個(gè)晶體管的處理。如果電路中存在大于兩個(gè)及以上的晶體管,要畫小信號(hào)電路時(shí),從輸入管開始畫,先畫出一個(gè)管子的小信號(hào)電路,然后畫第二個(gè)的時(shí)候明確與第一個(gè)管子的連接關(guān)系,
比如是不是源極跟第一個(gè)的漏極連到了一起,這樣就相當(dāng)于找到了一個(gè)參照物,畫起來就簡(jiǎn)單了。
5.多個(gè)晶體管的處理進(jìn)階。對(duì)于多晶體管的電路,并不一定要每一個(gè)都展開去畫圖求解,對(duì)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(duì)于一個(gè)mos管從三個(gè)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(jí),從漏級(jí)看進(jìn)去是一個(gè)本征阻抗的量級(jí)....記住這些以后,對(duì)于一些組合的晶體管,可以先將一部分等效為一個(gè)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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