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电路构思/重新理解共源放大器

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理解的规则

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有趣的是,生活中很多事物可以通过类似但更简单的事物来理解。矛盾的是,这些事物本身不能被理解,而是通过其他事物来理解。例如,无论你学习多少半导体工程中的晶体管器件,都不足以理解晶体管电路。还需要一些在半导体工程中没有学习的东西,但早在电气电路和生活中就存在的东西。

构建共源级

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也许最好一步一步地重新构建最基本的晶体管放大器级,以理解事物的意义。

将电压转换为电阻

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一个模拟晶体管的可变电阻 - 模拟该电路

无论(MOS)晶体管有多复杂,总的来说,它在放大器电路中只做一件简单的事 - 以电压降的形式引入可调节的损耗。电气电路中更简单的可变电阻也是如此。它们都以相同的方式做到这一点 - 通过在电路中插入电阻并改变它。所以晶体管的简单功能概念是电压控制可变电阻(电压 - 电阻转换器)。确实,存在一个“小”差异 - 电阻是一个线性元件,具有恒定的电阻,而晶体管是一个非线性元件,具有“自改变”(动态)电阻,但这对于理解晶体管放大器级的基本原理并不重要。这是一个概念,细节会妨碍对概念的理解。

将电阻转换为电流

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一个电压控制可变电阻(电压 - 电阻转换器) - 模拟该电路

可变电阻:电阻只是一个参数,可以控制一些“真实”的电气量,最简单的是电流。为此,我们(“输入电压源”:-)用一个电压源 Vdd 为可变电阻 Rds 供电,并通过改变电阻来调节电流 Id = Vdd/Rds = 10 mA(欧姆定律),看看“理想”的电流表。

电压控制可变电阻(电压 - 电阻转换器)的 IV 曲线族

为了更好地了解电阻的行为,让我们测量并绘制三个电阻值 - 1 kΩ、2 kΩ 和 10 kΩ 的 IV 曲线。从图中可以看到,在 10 V 时,相应的电流分别为 10 mA、5 mA 和 1 mA。


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