微电子电路基础_——单级放大器_

微电子电路基础北京理工大学

主要内容

第三周单级放大器

3.1 模拟电路基本概念

3.2 单级放大器类型

3.3 共源放大器

3.4 共漏放大器（源跟随器）3.5 共栅放大器

3.6 共源共栅放大器

第四周差动放大器------------------------------------------- 4.1 差模信号与共模信号4.2 基本差动对4.3 共模响应4.4 基本电流镜4.5 五管放大器

主要内容

第五周放大器的频率响应-------------------------------------------

第六周反馈和运算放大器5.1 波特图回顾和开环时间常数5.2 密勒效应

5.3 MOS 晶体管的高频模型5.4 共源高频响应5.5 源随高频响应5.6 共栅高频响应5.7 共源共栅高频响应5.8 差分的高频响应

6.1 反馈介绍和四种基本反馈6.2 四种基本反馈续

6.3 反馈参数和稳定性参数6.4 频率补偿

6.5 运算放大器简介和参数6.6 共源共栅放大器6.7 折叠共源共栅放大器

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3 单级放大器

共源放大器

共漏放大器（源跟随器）

共栅放大器

共源共栅极放大器

基本放大器类型

电阻负载

采用电阻负载的共源级共源放大器：⏹M 1放大管⏹R D 负载电阻⏹栅极输入⏹漏极输出

因为NMOS 衬底和地同电位，因而没有衬底调制效应。

大信号分析

⏹当V in 从0开始增加且小于V TH 时，M 1截止，V out =V DD .

⏹当V in 接近V TH 时，M 1开始导通，电流流经R D ，V out 减小，M 1饱和导通。V out =V DD −12

μn C ox

W L

V in −V TH 2

R D

（忽略沟道长度调制效应）

⏹当V in =V in1=V out +V TH 即图中A 点处，

V DD −12μn C ox W L

V in1−V TH 2

R D =V in1−V TH

A 点为晶体管处于饱和区和线性区的临界

输入输出特性

V out V DD

V TH

V in1

V in

A

M 1

+

-V TH

大信号分析

V out

=V DD R on R on +R D =

V DD

1+μn C ox W L R D V in −V

TH

V out

=V DD −12μn C ox W L

V in −V TH 2

R D

⏹当V in >V in1时，M 1工作在饱和区，

⏹当V in 足够高，M 1进入线性区，

输入输出特性

MOS 管工作在线性区等效电路

V out V DD

V TH

V in1

V in

A

M 1

+

-V TH