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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-datemosfet负反馈放大电路(一)沈 阳 工 程 学 院MOSFET负反馈放大电路1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的（1）掌握MOSFET负反馈放大电路的构成、原理、与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。 1.2 基本要求 （1） 空载放大增益10倍，带宽10kHz；（2） 输入电阻，输出电阻；（3） 两级以上放大环节。 1.3 发挥部分（1） 带宽10
2、0kHz；（2） 差分式放大输入级；（3） 其他。2 设计过程及论文的基本要求2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2 个方向；（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图，实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000 字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图
3、、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。- 摘 要 场效应管是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。这种器件不仅兼有体积小，重量轻，寿命长等特点，而且还有输入阻抗高，噪声低，热稳定性好等优点，因而获得广泛的应用，尤其是MOSFET在大规模和超大规模集成电路中占有重要地位。 小信号MOSFET主要用于模拟电路的信号放大和阻抗变换，近年来，功率MOSFET广泛地应用于电源、计算机及外设（软、硬盘驱动器、打印机、扫描器等）、消费类电子产品、通信装置、汽车电子及工业控制等领域。 使净输入信号量比没有引入反馈是减小
4、了，这种反馈叫做负反馈。 三极管是放大电路最重要的组成之一，为了增强微弱信号，几乎每个电子系统都要用到放大！ 关键词 MOSFET，负反馈，三极管 目录课程设计任务书I模拟电子技术 课程设计成绩评定表III摘 要IV1 设计任务描述- 1 -1.1 设计题目：MOSFET负反馈放大电路- 1 -1.2 设计要求- 1 -1.2.1 设计目的- 1 -1.2.2 基本要求- 1 -1.2.3 发挥部分- 1 -2 设计思路- 2 -3 设计方框图- 3 -4 各部分电路设计及参数计算- 4 -4.1 三极管共射极放大输入级- 4 -4.1.1 静态分析- 4 -4.1.2 动态分析- 5 -4.
5、2 MOSFET共源极放大中间级- 5 -4.2.1 静态分析- 5 -4.2.2 动态分析- 6 -4.3 三极管共集电极放大输出级- 7 -4.3.1 静态分析- 7 -4.3.2 动态分析- 8 -4.4 反馈回路- 8 -4.5 带宽- 9 -4.5.1 高频响应- 10 -4.5.2 低频响应- 11 -5 工作过程分析- 12 -5.1 三极管共射极放大输入级- 12 -5.1.1 直流工作点分析- 12 -5.1.2 电压增益- 12 -5.2 MOSFET共源极放大中间级- 13 -5.2.1 直流工作点分析- 13 -5.2.2 电压增益- 13 -5.3 三极管共集电极放大
6、输出级- 14 -5.3.1 直流工作点分析- 16 -5.3.2 电压增益- 17 -5.4 整个电路的实际电压增益- 18 -5.5 实际带宽- 18-6 元器件清单-19-7 主要元器件介绍- 20 -7.1 MOS_3TEN_VIRTUAL- 20 -7.2 2N2712- 20 -7.3 2N2714- 21-总 结- 22-参考文献- 22-附 录 A1 逻辑电路图- 23 -1 设计任务描述1.1 设计题目：MOSFET负反馈放大电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1） 掌握MOSFET负反馈放大电路的构成、原理、与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。1.2.2
7、基本要求 (1) 空载放大增益10倍，带宽10kHz；(2) 输入电阻，输出电阻；(3) 两级以上放大环节。1.2.3 发挥部分(1) 带宽100kHz；(2) 差分式放大输入级；(3) 其他。2 设计思路 我们的课设题目是MOSFET负反馈放大电路，我具体的步骤如下： 1，按照题目要求，输入电阻要大，电压增益要高，所以我选择了型号为2Z2712的BJT组成的共射级放大电路，在电路匹配的问题上，在输入端按一定的比例选择较大的两个定值电阻。 2，由于是共射级放大电路，所以就使得输入输出端得电压相反，因此在第二级的设计上要再一次的使输入的电压信号变相，所以我选用MOSFET共源级放大电路，因为该级
8、的效果并不是很高，有时甚至存在降低的可能，所以我用它来平衡第一级放的特别大的效果。 3，输出级这一级我选择用型号为2N2714的BJT组成的共集电极放大电路，我使用的目的是为了将从中间级流出的信号再放大使其增益接近于10，同时使得输出电阻小于153 设计方框图三极管共射极放大输入级 负反馈 MOSFET共源放大中间级三极管共集电极放大输出级 4 各部分电路设计及参数计算4.1 三极管共射极放大输入级 该级是三极管构成的共射极放大电路，具有输入输出电压反相，输入电阻大等特点。4.1.1 静态分析 该级电路的直流通路如图4.1.1所示。图4.1.1令， 4.1.2 动态分析该级电路的小信号模型等效
9、电路如图4.1.2所示。 由上面的静态分析得知 图4.1.2 由图可得：所以：经查找资料得知rce=30.3k但该放大电路连入整个电路时，电路中的元件会对其有影响，故实际的放大增益Av1=71.34.2 MOSFET共源放大中间级 MOSFET共源放大电路具有输入输出电压反相等特点。4.2.1 静态分析 该级电路的直流通路如图4.2.1所示。图4.2.1 查表得 设处于饱和区所以处于放大状态4.2.2 动态分析 该级电路的小信号模型等效电路如图4.2.2所示。 图4.2.2查阅资料得：4.3 三极管共集电极放大输出级 三极管共集电极放大电路具有输入输出电压同相，输出电阻小且适用于高频或宽频带电
10、路等特点。4.3.1 静态分析该级电路的直流通路如图4.3.1所示。 图4.3.1 ，4.3.2 动态分析 该级电路的小信号模型等效电路如图4.3.2所示。 图4.3.2 4.4 反馈回路 MOSFET负反馈放大电路如图4.4所示。 图4.4由于故 ，所以闭环增益 因此，整个电路的空载放大增益为4.5 带宽 由于反馈系数F约等于零，故反馈对带宽的影响很小，可以忽略不计。4.5.1 高频响应 在高频范围内，放大电路中的耦合电容、旁路电容的容抗很小，更可视为对交流信号短路。同时因共集放大电路的射极跟随作用，在一定频率范围内，有，因而密勒效应很小，所以共集电极电路的高频响应特性也较好，上限截止频率很
11、高，故可不考虑输出级的上限频率。于是可画出其余电路的高频小信号等效电路，如图4.5.1所示。 图4.5.1 因此有， ，其中 因为，故= 其中因为所以上限频率为1.32MHz4.5.2 低频响应 由于下限频率很小，跟上限频率相比可以忽略不计，故在此不分析。 5 工作过程分析5.1 三极管共射极放大输入级5.1.1 直流工作点分析 该级电路的直流工作点分析的仿真测试结果如图5.1.1所示。 图5.1.1 则有，由此可知，实际的，5.1.2 电压增益 该级电路的输入输出电压有效值如图5.1.2所 图5.1.2因此有，该级电路的实际电压增益为5.2 MOSFET共源放大中间级5.2.1 直流工作点分
12、析 该级电路的直流工作点分析的仿真测试结果如图5.2.1所示 图5.2.1 由此可知，实际的，因为 ，所以说明NMOS管工作在饱和区5.2.2 电压增益 该级电路的输入输出电压有效值如图5.2.2所示。 图5.2.2因此有，该级电路的实际电压增益为5.3 三极管共集电极放大输出级5.3.1 直流工作点分析 该级电路的直流工作点分析的仿真测试结果如图5.3.1所示。 图5.3.1由此可知，实际的,则有，5.3.2 电压增益 该级电路的输入输出电压有效值如图5.3.2所示。 图5.3.2因此有，该级电路的实际电压增益为5.4 整个电路的实际电压增益 5.5 实际带宽 闭环时下限频率的测量结果如图5
13、.5.1所示。 图5.5.1闭环时上限频率的测量结果如图5.5.2所示。 图5.5.2由此可知，闭环时电路通频带为 6 元器件清单序号 名称 型号 数量1 电阻 14 2 电容 8 3 信号源 1 4 直流电压 1 5 NMOSFET MOS_3TEN_VIRTUAL 1 6 三极管 2N2712 1 7 三极管 2N2714 17 主要元器件介绍7.1 MOS_3TEN_VIRTUAL数据库名称： 主数据库系列组： transistors系列： TRANSISTORS_VIRTUAL名称： MOS_3TEN_VIRTUAL作者： DMN日期： August 08，2002功能： Virtua
14、l Enhancement Mode NMOSFET热敏电阻连接： 0.00热敏电阻状况： 0.00功耗： 0.00降值拐点： 0.00最低工作温度： 0.00最高工作温度： 0.00静电放电： 0.007.2 2N2712数据库名称： 主数据库系列组： transistors系列： BJT_NPN名称： 2N2712作者： TL日期： February 06,1998功能： 描述： 热敏电阻连接： 0.00热敏电阻状况： 0.00功耗： 0.60降值拐点： 0.00最低工作温度： 0.00最高工作温度： 0.00静电放电： 0.007.3 2N2714数据库名称： 主数据库系列组： tran
15、sistors系列： BJT_NPN名称： 2N2714作者： TL日期： February 06,1998功能： 描述： 热敏电阻连接： 0.00热敏电阻状况： 0.00功耗： 0.60降值拐点： 0.00最低工作温度： 0.00最高工作温度： 0.00静电放电： 0.00 总结 一周的模电课程设计就这样结束了，回首这一周的劳动成果，心里还是美滋滋的！ 首先感谢老师对我们组的帮助，在老师的指导下，我们很快的就进入了状态。再要感谢我们组其他的成员，在他们的帮助下，我顺利的完成了自己的课程设计。在这次的课程设计里，我主要负责动态分析，静态分析等内容，本以为很简单的内容，做过之后才发现我还有很大的不足，很多东西搞不清楚，对自己负责的地方没有很好的完成！在我们组成员的帮助下，我完成了自己的任务！再次感谢老师的帮助和同学的帮助！谢谢大家！参考文献【1】 电路与电子技术的Multisim10.0仿真 崔建明, 陈惠英, 温卫中主编 中国水利水电出版社 2009【2】 实例讲解Multisim 10电路仿真 程勇编著 人民邮电出版社 2010【3】 电子技术基础模拟部分（第五版） 康华光主编 高等教育出版社 2010附 录 A1 逻辑电路图