1、 第二章 半導(dǎo)體三極管模擬電子技術(shù)根底模擬電子技術(shù)根底一、一、BJT的構(gòu)造簡介：的構(gòu)造簡介： BJT常稱晶體管，種類很多,但從外形看，BJT都有三個電極。根據(jù)構(gòu)造不同，BJT可分成兩種類型：NPN型和PNP型。 構(gòu)造上可分成：三個區(qū)域：基區(qū)、發(fā)射區(qū)、集電區(qū)。三個電極：從三個區(qū)各自接出的一根引線就是BJT的三個電極，它們分別叫做發(fā)射極e、基極b和集電極c。兩個PN結(jié)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。 模擬電子技術(shù)根底模擬電子技術(shù)根底制造工藝： 1發(fā)射區(qū)比基區(qū)、集電區(qū)摻雜濃度大。 2集電結(jié)面積比發(fā)射區(qū)的大。 3基區(qū)薄(幾um幾十um),高頻幾um，低頻幾十um 因此發(fā)射區(qū)、集電區(qū)并不是對稱的。一、一、BJT的構(gòu)造

2、簡介：的構(gòu)造簡介： PNP型三極管的構(gòu)造模擬電子技術(shù)根底模擬電子技術(shù)根底二、二、BJTBJT的電流分配與放大作用：的電流分配與放大作用： 1BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程: 使發(fā)射區(qū)發(fā)射電子，集電區(qū)搜集電子，必需具備的條件是：使發(fā)射區(qū)發(fā)射電子，集電區(qū)搜集電子，必需具備的條件是： a.發(fā)射結(jié)加正向電壓發(fā)射結(jié)加正向電壓(正向偏置正向偏置):Vbe0NNPVBB RB VCCRC b.集電結(jié)加反向電壓(反向偏置):Vbc0.3V)，可以不思索這種影響，近似以為輸入特性曲線是一條不隨VCE而挪動的曲線。(2)輸出特性輸出特性: 輸出特性是在輸出特性是在基極電流基極電流iB一定的情況下，

3、一定的情況下，BJT的輸出回路中，集電極的輸出回路中，集電極與發(fā)射極之間的電壓與發(fā)射極之間的電壓vCE 與集電極電流與集電極電流iC之間的關(guān)系之間的關(guān)系曲線，用函數(shù)表示為曲線，用函數(shù)表示為: iCf(vCE)|iB=常數(shù)常數(shù)三、三、BJT的特性曲線：的特性曲線： 一、放大區(qū)一、放大區(qū)(Active Region) 在這個區(qū)域內(nèi)，晶體三極管任務(wù)在放大方式。IB與IC之間滿足直流傳輸方程，即IC=IB+ICEO,假設(shè)設(shè)為常數(shù)，那么當IB等量添加時，輸出特性曲線也將等間隔地平行上移。 但是，由于基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)。當VCE增大時，基區(qū)復(fù)合減小，導(dǎo)致和相應(yīng)略有增大，因此每條以IB為參變量的曲線都隨VCE

4、增大而略有上翹。 例如，當Ic過小時，由于發(fā)射結(jié)阻撓層內(nèi)載流子的復(fù)合以及寄生外表復(fù)合的影響，致使基極電流增大，從而呵斥下降。 當Ic過大時，由于發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入的非平衡少子的濃度過大，可以和基區(qū)中的熱平衡多子的濃度相比較時，外電路必需向基區(qū)補充大量的平衡多子，才干堅持基區(qū)的電中性，這些非平衡的多子向發(fā)射區(qū)注入，使IEP添加，導(dǎo)致a、將下降 從輸出特性曲線來對的進展討論:BCII 嚴厲說來， 不是一個與Ic無關(guān)的恒定值。 實踐上，僅在Ic的一定范圍內(nèi)，隨Ic的變化很小，可近似以為是常數(shù)。而超出這個范圍時，將下降?？v向方面：橫向方面： 假設(shè)參變量IB變?yōu)閂BE，并將不同VBE的各條輸出特性曲線向負

5、軸方向延伸，它們將近似相交于公共點A上，對應(yīng)的電壓用VA表示，稱為厄爾利電壓。顯然，其值大小可用來表示輸出特性曲線，共發(fā)射極輸出特性曲線上翹程度。|VA|越大，上翹程度就越小。小功率管的|VA|值約為50100V。 從內(nèi)部物理過程來說，其值與基區(qū)寬度有關(guān)，基區(qū)寬度越小，基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)對Ic的影響就越大，|VA|也就相應(yīng)越小 厄爾利電壓(Early Voltage) )1(ACEVVSCVVeIITBE厄爾利電壓(Early Voltage) 二、截止區(qū)(Cutoff Region) 工程上，規(guī)定IB=0的區(qū)域稱為截止區(qū)，嚴厲來說截止區(qū)是指IE=0以下的區(qū)域，在IB=0減小到-ICBO時，VC

6、E分配的發(fā)射結(jié)上電壓為正偏電壓，三極管任務(wù)在放大區(qū)，IC隨著IB變化，這時的ICEO很小可以忽落三、飽和區(qū)Saturation Region) 由于存在著體電阻和引線電阻，電流越大，其上產(chǎn)生的壓降就越大，相應(yīng)曲線開場飽和的VCE也就越大。因此，大功率管開場飽和的VCE大于小功率管 減小VCE，直到兩個結(jié)都正偏，隨著VCE的減小，IC的值迅速減小，直到為零，IC、IB之間不在滿足電流的傳輸方程。 工程上普通VCE=0.3V為放大區(qū)和飽和區(qū)的分界限四、擊穿區(qū)(Breakdown Region) 隨著VCE增大，加在集電結(jié)上的反偏電壓VCB相應(yīng)增大。當VCE增大到一定值時，集電結(jié)發(fā)生反向擊穿，呵斥電

7、流Ic劇增。集電結(jié)是輕摻雜的，產(chǎn)生的反向擊穿主要是雪崩擊穿，擊穿電壓較大。 在基區(qū)寬度很小的三極管中，還會發(fā)生特有的穿通擊穿。 當VCE增大時，VCB相應(yīng)增大，導(dǎo)致集電結(jié)阻撓層寬度增寬，直到集電結(jié)與發(fā)射結(jié)相遇，基區(qū)消逝。這時發(fā)射區(qū)的多子電子將直接受集電結(jié)電場的作用，引起集電極電流迅速增大，呈現(xiàn)類似擊穿的景象。2共基極電路的特性曲線:三、三、BJT的特性曲線：的特性曲線：四、四、 BJT的主要參數(shù)：的主要參數(shù)：1 1電流放大系數(shù)：電流放大系數(shù)： BCBCIIII交流電流放大系數(shù)：直流電流放大系數(shù)：共射極接法時的電流放大系數(shù)對共基極接法的電流放大系數(shù)，也有直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù)的區(qū)別。和之間的

8、關(guān)系是： 11(1)(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =IC / IB =IC / IB vCE=const vCE=const四、四、 BJT的主要參數(shù)：的主要參數(shù)：(2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) =IC/IBvCE=const四、四、 BJT的主要參數(shù)：的主要參數(shù)： (3) 共基極直流電流放大共基極直流電流放大系數(shù)系數(shù) =IC/IE (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE VCB=const 當當BJT任務(wù)于放大區(qū)時，任務(wù)于放大區(qū)時， 、 ，可，可以不加區(qū)分。以不加區(qū)分。四、四、 BJT的主要參數(shù)：的主要參數(shù)：

9、 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=1+ ICBO ICEO (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向飽和電流。發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向飽和電流。 即輸出特性曲即輸出特性曲線線IB=0那條曲線所那條曲線所對應(yīng)的對應(yīng)的Y坐標的數(shù)坐標的數(shù)值。值。 ICEO也稱為也稱為集電極發(fā)射極間穿集電極發(fā)射極間穿透電流。透電流。+bce-uAIe=0VCCICBO+bce-VCCICEOuA四、四、 BJT的主要參數(shù)：的主要參數(shù)：(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗

10、集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時的集電結(jié)反發(fā)射極開路時的集電結(jié)反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時發(fā)射結(jié)的反集電極開路時發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關(guān)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)bceVCCICEO 由由PCM、 ICM和和V(BR)CEO在輸出特在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和性曲線上可以確定過損耗區(qū)

11、、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)建立小信號模型的意義建立小信號模型的意義建立小信號模型的思緒建立小信號模型的思緒 當放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三當放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來替代，從而極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來替代，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當作線性可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當作線性電路來處置。電路來處置。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器

12、件的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處置，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計。做線性化處置，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計。 2.5 BJT的小信號建模的小信號建模1. H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)vCE = 0VvCE 1V1. H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò) = IC/ IB vCE=constic = ib1. H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)2、小信號模型的運用本卷須知：、小信號模型的運用本卷須知： H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參

13、數(shù)或交流參數(shù)。 H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適宜對交流信號的分析。 H參數(shù)與任務(wù)點有關(guān)。 3、 H參數(shù)確實定參數(shù)確實定 普通用測試儀測出；普通用測試儀測出； rbe 與與Q點有關(guān)，可用點有關(guān)，可用圖示儀測出。圖示儀測出。普通也用公式估算普通也用公式估算 rbe )()()(mAmV261200EQbeIrW4共射極銜接方式的小信號分析 共發(fā)射極電路以發(fā)射極作為共同端，以基極為輸入端，集電極為輸出端。 其信號放大的原理如下： VBB+vi iB iC iEvo=iC*RL從輸入特性看：uBE是iB和uCE的函數(shù) uBE=f1(iB,uCE)從輸出特性看：iC是iB和uCE 的函數(shù) iC=f2(iB

14、,uCE)iBuBEiCuCEibicubeuce5、h參數(shù)的導(dǎo)出從輸入特性看：uBE是iB和uCE的函數(shù) uBE=f1(iB,uCE)從輸出特性看：iC是iB和uCE 的函數(shù) iC=f2(iB,uCE)對兩個表達式求全微分 CEBCECBCEBCCCEBCEBEBCEBBEBEduiuidiuiididuiuudiuiuduCEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihdui輸入r反向傳輸f正向傳輸o輸出e共射接法ibicubeuce5、h參數(shù)的導(dǎo)出1 uCE=常數(shù)，iB=常數(shù)的意義uCE=常數(shù)duCE=0即輸出端只需直流輸出，沒有交流輸出。相當于輸出端交流短路。 iB=常數(shù)

15、diB=0即輸入端只需直流電流輸入，沒有交流電流。相當于輸入端交流開路。 由于此時只需直流電流和電壓，所以是在靜態(tài)任務(wù)點附近的情況。 CEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihduceoebfeccerebiebeuhihiuhihuibicubeuce6、 參數(shù)的意義和求法6、 參數(shù)的意義和求法2短路輸入阻抗 物理意義：反映了輸入電壓對輸入電流iB的控制才干。 幾何意義：表示輸入特性的Q點處的切線的斜率的倒數(shù)單位：， 102103 在小信號的情況下是常數(shù)。常稱為輸入電阻 CEBBEieuiuhiBuBE uBE iB對輸入的小交流信號而言，三對輸入的小交流信號而言，三極管

16、相當于電阻極管相當于電阻hierbe。ibicubeuce6、 參數(shù)的意義和求法3開路電壓反響系數(shù)物理意義：反映了輸出回路uCE對輸入回路uBE影響的程度幾何意義：在輸入特性上表示Q點附近輸入特性曲線橫向的疏密。 它是一個無量綱的量10-4。 BiCEBEreuuh uBEiBuBE uCEibicubeuce6、 參數(shù)的意義和求法4短路電流放大系數(shù)物理意義：晶體管對電流的放大才干，即幾何意義：在輸出特性上表示Q點附近輸出特性曲線的縱向疏密。它是一個無量綱的量。10102 CEuBCfeiih iCiCuCE iBibicubeuce6、 參數(shù)的意義和求法5開路輸出導(dǎo)納物理意義：反映了輸出電壓

17、uCE對輸出電流iC的控制才干幾何意義：堅持iB不變，有uCE，那么引起iC，反映了輸出特性曲線的傾斜程度。單位：西門子S10102S BiCECoeuih iCiCuCE uCEoeoeh1ribicubeuceibicubeuce6、 參數(shù)的意義和求法1 uCE=常數(shù)，iB=常數(shù)的意義BiCECoeuih5開路輸出導(dǎo)納2短路輸入阻抗 CEBBEieuiuh3開路電壓反響系數(shù)BiCEBEreuuh4短路電流放大系數(shù)CEuBCfeiih闡明：由于四個參數(shù)的量綱各不一樣，這種參數(shù)系統(tǒng)是不同量綱的混合，稱為混合參數(shù)。h即英語中的“混合。在小信號的情況下，四個參數(shù)都可以看作是常數(shù)。 ceoebfec

18、cerebiebeuhihiuhihuubeibuceicubeuceic很小，普通忽略。很小，普通忽略。cbe7、 等效電路的引出 ceoebfeccerebiebeuhihiuhihuib ib rcecerbebhreuce+-rce很大，普通忽略。很大，普通忽略。rbe ibibbceicubeuceicrbe ibibbce8、 留意的問題1 電壓源和電流源的性質(zhì)它們是虛擬的它們是受控源它們的極性不能隨意假定2 等效電路只對微變成分等效3h參數(shù)是在Q點附近求出的，因此它們與Q點的位置有關(guān)，Q點不同、等效電路的參數(shù)也不同。 ib ib rcecerbebhreuce+-uce ib r

19、cecebRbbRbeRbbRbee ib rcecCbeCbc 思索到基區(qū)的體電阻的參數(shù)等效電路如圖： 高頻任務(wù)時，結(jié)電容不能忽略，故高頻等效電路的如圖 2.6 三極管電路分析法三極管電路分析法 根本知識：非線性線性電路vCE 1V一、圖解法一、圖解法確定一、圖解法確定Q點點由基極回路：由基極回路： EC=IBRB+UBE由集電極回路：由集電極回路： EC=ICRC+UBE由輸入特性曲線：由輸入特性曲線：IB=f1(UBE)由輸出特性曲線：由輸出特性曲線：IC=f2(UCE)1、根本步驟、根本步驟1把放大電路分為線性和非線性兩部分。把放大電路分為線性和非線性兩部分。2作出電路的非線性部分的伏

20、安特性，即三極管的輸入作出電路的非線性部分的伏安特性，即三極管的輸入和輸出特性曲線。和輸出特性曲線。3作出電路的線性部分的伏安特性，即直流負載線。作出電路的線性部分的伏安特性，即直流負載線。4電路的線性部分與非線性部分的伏安特性曲線的交點電路的線性部分與非線性部分的伏安特性曲線的交點即為即為Q點。點。 圖解法圖解法 RB+ECRCT先估算先估算 IB ，然后在輸出特性曲線上作出直流負載線，然后在輸出特性曲線上作出直流負載線，與與 IB 對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負載線的交點就是對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負載線的交點就是Q點。點。ICUCEBBECBRUEIQCCREEC2、直流負載線、直流負載線

21、圖解法圖解法 一、圖解法確定一、圖解法確定Q點點直流負載線的特點直流負載線的特點1 與橫軸的截距為與橫軸的截距為EC2 與縱軸的截距為與縱軸的截距為EC/Rb或或EC/RC3與橫軸的銳夾角為與橫軸的銳夾角為=tg-11/RC3、電路參數(shù)的改動時對、電路參數(shù)的改動時對Q點的影響點的影響 圖解法圖解法 一、圖解法確定一、圖解法確定Q點點ICUCEBBECBRUEIQCCREECRB+ECRCT1 RB的影響 假設(shè)改動RB，就會改動偏流IB RBEC/RBIBQQ2 RC的影響假設(shè)改動RC，直流負載線的斜率會發(fā)生變化RCEC/RCQ右移Q3、電路參數(shù)的改動時對、電路參數(shù)的改動時對Q點的影響點的影響

22、圖解法圖解法 一、圖解法確定一、圖解法確定Q點點ICUCEBBECBRUEIQCCREECRB+ECRCT3 電源EC的影響改動EC，直流負載線發(fā)生平移 ECQRB、RC、EC的改動都對Q點的位置有影響，但RB的影響最大，故為了得到適宜的Q點，經(jīng)常調(diào)理RB。 Q1、交流負載線、交流負載線icLcecRui1其中：其中：CLLRRR/uceRBRCRLuiuo交流通路交流通路 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析由于 iC=IC+ic uCE=UCE+uce 同時 uce=uo=-ic RL=-(iC-IC) RL 那么 uCE=UCE-(iC-IC) RL 或 iC=(-1/RL)uCE+(

23、UCE+IC RL)/ RL結(jié)論1交流負載線的斜率是-1/ RL，與橫軸的銳夾角為=tg-11/ RL 2iC=IC時 uCE=UCE闡明交流負載線經(jīng)過Q點。 交流負載線的作法交流負載線的作法ICUCEECCCREQIB方法方法1：過：過Q點作一點作一條直線，斜率為：條直線，斜率為：LR1交流負載線交流負載線1、交流負載線、交流負載線 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析交流負載線的作法交流負載線的作法ICUCEECCCREQIB方法方法2：過原點作一：過原點作一斜率為斜率為-1/ RL的輔助的輔助直線，再平行挪動經(jīng)直線，再平行挪動經(jīng)過過Q點即為交流負載點即為交流負載線。線。 交流負載線交流

24、負載線1、交流負載線、交流負載線 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析交流負載線的作法交流負載線的作法ICUCEECCCREQIB方法方法3： 選擇兩個特選擇兩個特殊的點殊的點靜態(tài)任務(wù)靜態(tài)任務(wù)點、與橫軸的交點。點、與橫軸的交點。 與橫軸的交點與橫軸的交點的作法：令的作法：令iC=0、由、由交流負載方程得交流負載方程得uCE=UCE+ICRL 1、交流負載線、交流負載線 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析LCCEceRIUuICUCEECCCREQIB闡明闡明1當有交流信號輸當有交流信號輸入時，電路的瞬時任務(wù)入時，電路的瞬時任務(wù)形狀將沿著交流負載線形狀將沿著交流負載線挪動。挪動。2直流負載

25、線只能直流負載線只能用來確定靜態(tài)任務(wù)點。用來確定靜態(tài)任務(wù)點。3當當RL=時，直流時，直流負載線與交流負載線重負載線與交流負載線重合。合。 1、交流負載線、交流負載線2.3.3 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析2、用圖解法描畫放大電路各處的電流和電壓的波形、用圖解法描畫放大電路各處的電流和電壓的波形作圖步驟作圖步驟1 確定放大器的直流任務(wù)形狀。確定放大器的直流任務(wù)形狀。2 按照輸入電壓的變化規(guī)律，在輸入特性上畫出按照輸入電壓的變化規(guī)律，在輸入特性上畫出iB的波形。的波形。3 在輸出特性上按在輸出特性上按iB的波形作出的波形作出iC和和uCE的波形。的波形。留意：留意： 各級電流和電壓的交流

26、分量是總瞬時值的一部分。雖然各級電流和電壓的交流分量是總瞬時值的一部分。雖然極性和方向一直不變，但為了分析和計算方便，其中交流分量的極性和方向一直不變，但為了分析和計算方便，其中交流分量的極性和方向可以以為是變化的。這樣對交流分量的分析就存在一極性和方向可以以為是變化的。這樣對交流分量的分析就存在一個假定正方向的問題。個假定正方向的問題。 各級電流和電壓的交流成分堅持一定的相位關(guān)系：輸出電壓各級電流和電壓的交流成分堅持一定的相位關(guān)系：輸出電壓與輸入電壓相位相反是共射極電路的重要特點之一。與輸入電壓相位相反是共射極電路的重要特點之一。 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析IBUBEQuCE怎樣

27、變化怎樣變化iBtiCtuit 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析2、用圖解法描畫放大電路各處的電流和電壓的波形、用圖解法描畫放大電路各處的電流和電壓的波形ICUCEQuCEtIBUBEQiBtuit 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析3、根據(jù)圖解的結(jié)果計算放大器的放大倍數(shù)、根據(jù)圖解的結(jié)果計算放大器的放大倍數(shù)Au=Uo/Ui Ai=Io/Ii Ap=AuAiiCtICUCEQuCEt在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號即在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號即線性放大；假設(shè)兩者不成比例，那么輸出信號不能反映輸線性放大；假設(shè)兩者不成比例，那么輸出信號不能反映輸入信號的情

28、況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。入信號的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。失真產(chǎn)生的緣由：失真產(chǎn)生的緣由：晶體管的非線性。處理的方法；選管子：線性區(qū)要寬晶體管的非線性。處理的方法；選管子：線性區(qū)要寬，輸入曲線成直線，輸出曲線簇接近于平行等距。，輸入曲線成直線，輸出曲線簇接近于平行等距。靜態(tài)任務(wù)點不適宜。靜態(tài)任務(wù)點不適宜。 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析4、失真分析、失真分析iCuCEuo可輸出可輸出的最大的最大不失真不失真信號信號ib 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析4、失真分析、失真分析1Q點適宜時iCuCEuo2 Q點過低，信號進入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生截止失真截止失真輸出波

29、形輸出波形輸入波形輸入波形ib 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析4、失真分析、失真分析iCuCE3 Q點過高，信號進入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生飽和失真飽和失真ib輸入輸入波形波形uo輸出波形輸出波形為了得到盡量大的輸出信號，要把為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設(shè)置在交流負載線的中設(shè)置在交流負載線的中間部分。假設(shè)間部分。假設(shè)Q設(shè)置不適宜，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，呵斥非設(shè)置不適宜，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，呵斥非線性失真。線性失真。 圖解法圖解法 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析4、失真分析、失真分析 二、二、 動態(tài)分析動態(tài)分析5. BJT的三個任務(wù)區(qū)的三個任務(wù)區(qū)QQ1Q2vCE/ViC/mA放

30、大區(qū)放大區(qū)0iB=40uA80uA120uA160uA200uA飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)當任務(wù)點進入飽和區(qū)或截止區(qū)時，將產(chǎn)生非線性失真。當任務(wù)點進入飽和區(qū)或截止區(qū)時，將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點：飽和區(qū)特點： iC不再隨不再隨iB的添加而線性添加，即的添加而線性添加，即BCii 此時此時CBii 截止區(qū)特點：截止區(qū)特點：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值為，典型值為0.3V放大區(qū)特點：放大區(qū)特點：iC= iB， vCE1V 6. 輸出功率和功率三角形輸出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的大，就要使功率三角形的面積大，即

31、必需使面積大，即必需使Vom 和和Iom 都要大。都要大。功率三角形放大電路向電阻性負載提供的輸出功率放大電路向電阻性負載提供的輸出功率 在輸出特性曲線上，正在輸出特性曲線上，正好是三角形好是三角形ABQABQ的面積，這的面積，這一三角形稱為功率三角形。一三角形稱為功率三角形。 二、動態(tài)分析二、動態(tài)分析工程近似分析法工程近似分析法 RB+ECRCT例：用估算法計算靜態(tài)任務(wù)點。例：用估算法計算靜態(tài)任務(wù)點。知：知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：解：A40mA04. 030012BCBREImA51040537.IIIBBCV645 . 112CCCCCERIUU請留意電

32、路中請留意電路中IB 和和IC 的數(shù)量級。的數(shù)量級。微變等效電路分析法微變等效電路分析法用用h參數(shù)等效電路分析法分析共射極放大器參數(shù)等效電路分析法分析共射極放大器1、畫出微變等效電路、畫出微變等效電路1 畫出實踐電路的交流通道。畫出實踐電路的交流通道。2忽略影響小的次要要素。忽略影響小的次要要素。3把交流通道中的晶體管用把交流通道中的晶體管用h參數(shù)等效電路替代。參數(shù)等效電路替代。 RBRCRLuiuouihie ibibiiicuoRBRCRL rcehreuce 一個理想電流源(Current Source)，它的伏安特性是一條程度線，如圖，其電流為恒值Io，與端電壓v大小無關(guān)。 更重要的是

33、，這個電流源不是實踐提供電流的源，它的電流是由含有電壓源的輸出負載電路提供的，受控器件的作用僅僅是由輸入控制量來確定這個電流值。 i0 ICQ IBQ vCE iC VCE(sat)2 27 71 1 電流源電流源 從原理上來說，一個晶體三極管，假設(shè)iB為恒值，它的輸出伏安特性如下圖，由圖可見，當輸出負載電路保證v=vCE大于VCE(sat)，管子任務(wù)在放大區(qū)時，三極管便輸出一接近恒值的電流。 與理想的電流源相比，實踐的電流源的輸出電壓是單極性，且變化范圍有限。同時，由于晶體三極管基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)，輸出電流隨v的增大而略有增大。272 放大器放大器 放大器(Amplifer)是運用最廣泛的一種功能電路，它的作用是將輸入信號進展不失真的放大，使輸出信號強度(功率、電壓或電流)大于輸入信號強度，且不失真地重現(xiàn)輸入信號波形。VIQ為任務(wù)點電壓，vi為欲放大的輸入信號電壓?？梢钥吹剑碗娐窐?gòu)造而言，放大電路實踐上是上述電流源電路(接上輸出負載電路)的延伸，僅是輸入控制量中疊加了輸入信號。 從原理上來說，在輸入端，輸入信號電壓vi(設(shè)vi=V