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电路与电子学-3

电路与电子学-3

九、放大器大信号分析
(今天我要继续介绍放大器,并让你了解究竟要学些什么,在这一系列的五节课中,涵盖了受控源构成放大器的各种问题,周二将介绍怎么搭建一个放大器)。(今天我将向你介绍一个真实的受控源器件,周二我们将介绍怎么分析放大器,周四和下周二我们将会介绍小信号分析和放大器的小信号应用)。(今天我们来讨论MOSFET管放大器,首先迅速复习一下)。(在上节课,我向你们展示了可以用受控源做一个放大器)。(受控源是这么工作的,然后我测这个元件,假设我有一个电路,然后我把一个受控源连接到电路中,这个例子假设它是电流源,这是某个电路,这个电流i是电路中某些参数的函数,这就是为什么它是一个受控源,这是一个受控电流源,这里可以有一些元件)。(这里有个元件,然后我测这个元件两端的电压,或者电路中任意两点)。(在这个简单的例子中,在这里,这个电流可以受控于那个电压)。(注意尽管我只给你看了这个受控源导通电流的两个端口,但这里还有另一对隐藏的端口。这对端口被称作为这个受控源的控制端,我可以施加一个电压或电流来控制电流源的大小)。(我们讨论过叠加原理,它教你每次只打开一个源,要求电路是线性的,然后把每次不同源造成的所有相应叠加起来)。(对于受控源应该怎么做呢?受控源也是源。我们只需稍微改动一下叠加原理,方法实际上非常简单。为了使用叠加原理,这个方法就是,当你在开启关闭电源时,不要把受控源当成电源,所以当你在叠加原理中遇到受控源时,简单地把它们放在电路中。不要去管它们,仅仅开关你的独立源就可以了。然后观察单独开启一个独立源下的响应,然后把所有响应叠加。受控源仍在电路中,然后把它和别的东西放到一起分析,所以关键点就是在有受控源的时候需要稍加小心,但是基本方法几乎没有改变)。
(既然我们要搭建一个受控源放大器,让我们快速复习一下放大器,我们建立如下的放大器,我们按如下的方法连接受控源,流过这个受控源的电流用原先的例子,它和输入vi相关,这两个是受控源的控制端口,vi加在这个地方。然后我建立了含有受控源的简单放大器,它服从这个关系式)。(我再次提醒你们,记住受控源实际上是这个盒子里面的部分,控制端和输出端,通常我们不会明确显示控制端,要在这个受控源的控制端对电路没有其它影响的情况下,比如它不会引导出电流)。(所以在这个特殊的例子里我们说vi符合如下关系,大于或等于1V iD在其它情况下都等于0)。(于是我们可以分析这个电路来确定v0的情况)。(简单地对这个回路使用KVL,再次提醒,当我说回路的时候,包括了这里的一些东西,暗指这两点跨接的电压源Vs,这个小的向上箭头是一种简化标记,它表示这两个端口间连接着一个电压源,所以这里是一个包含Vs的回路,所以vo可以简单地表示为Vs减去电阻上的压降)。(用Vs减去电阻上的压降就得到了vo,电阻上的压降是iDRl,iD是流过的电路乘以Rl是压降,所以Vo关于Vi的关系式是这样的,现在为止没有什么新内容,只是复习上次的内容,到现在为止我一直在理论的世界里,想想你们现在获得了一个高度简化的模型,这里我只是让你们想象理想的受控源,控制端和输出端,然后它符合这种关系。接下来我要做的就是给你们展示一个实际的受控源,它会比这个理想的受控源,稍微复杂一点点,我已经从不同层面向你们展示现实生活总是强加给你很多实际的约束,我们马上就来看看它们)。
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