第六章半導(dǎo)體三極管及其放大電路1第一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五目錄6-5

場(chǎng)效應(yīng)管及放大電路6-4放大電路的頻率特性6-3多級(jí)放大電路6-1雙極型三極管6-2放大電路基礎(chǔ)第二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、三極管的基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型6-1雙極型三極管雙極型三極管又稱(chēng)晶體管，簡(jiǎn)稱(chēng)三極管，是模擬電子電路的基本原件，也是構(gòu)成放大電路的核心元件。三極管由兩個(gè)PN結(jié)和三塊摻雜半導(dǎo)體組成第三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(a)NPN型結(jié)構(gòu)(b)NPN型符號(hào)(d)PNP型符號(hào)(c)PNP型結(jié)構(gòu)NPN和PNP管的結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號(hào)TTE-B間的PN結(jié)稱(chēng)為發(fā)射結(jié)(Je)C-B間的PN結(jié)稱(chēng)為集電結(jié)(Jc)從結(jié)構(gòu)上看主要有兩種類(lèi)型：發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射極E基極B集電極CNPN型PNP型第四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管三極管的電路符號(hào)硅管多為NPN型，鍺管多為PNP型三極管的工藝特點(diǎn)第五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、三極管的電流控制作用1.晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)(1)發(fā)射：多子在發(fā)射區(qū)（自由電子）和基區(qū)（空穴）之間的擴(kuò)散。（2）擴(kuò)散與復(fù)合IBEI1VBB三極管的電流分配關(guān)系ICBOIEICIBI3ICBI2ICNIENRbVCCRc以NPN型三極管為例進(jìn)行討論，如圖，發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IE?；鶇^(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IB，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。（3）收集集電結(jié)反偏，從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成IC。集電區(qū)少子形成的反向電流ICBO。第六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五直流電流放大系數(shù)：交流電流放大系數(shù)：2.三極管的電流控制作用ICE與IBE之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。第七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

實(shí)驗(yàn)電路RBICmAAVVUCEUBEIBECEB三、三極管的特性曲線三極管的特性曲線分輸入和輸出特性曲線，它反映了各電極電流和電壓的關(guān)系，是三極管內(nèi)部特性的外部表現(xiàn)，由此可反映三極管的性能。第八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.輸入特性曲線輸入特性曲線描述了在管壓降uCE一定的情況下,基極電流iB與發(fā)射結(jié)壓降uBE之間的函數(shù)關(guān)系,即:第九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五a.Uce=0V時(shí)，發(fā)射極與集電極短路，發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均正偏，實(shí)際上是兩個(gè)二極管并聯(lián)的正向特性曲線。b.當(dāng)Uce

≥1V時(shí)，Ucb=Uce

-Ube

>0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，且基區(qū)復(fù)合減少，IC/IB增大，特性曲線將向右稍微移動(dòng)一些。但Uce再增加時(shí)，曲線右移很不明顯。通常只畫(huà)一條。輸入特性曲線分三個(gè)區(qū)②非線性區(qū)①死區(qū)③線性區(qū)①②③正常工作區(qū)，發(fā)射極正偏NPNSi:Ube=0.6~0.7VPNPGe:Ube=-0.2~-0.3V第十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸入特性曲線描述了在基極電流IB一定的情況下,集電極極電流iC與管壓降壓降uCE之間的函數(shù)關(guān)系,即:2.輸出特性曲線輸出特性曲線分三個(gè)區(qū)：截止區(qū)，放大區(qū)，飽和區(qū)第十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五飽和區(qū):發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏(1)

iC受uCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)uCE的數(shù)值較小，一般uCE＜0.7V(硅管)。(2)Uces=0.3V左右截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都截止——Ib=0的曲線的下方的區(qū)域Ib=0Ic=IceoNPN：Ube0.5V,管子就處于截止?fàn)顟B(tài)放大區(qū)—IC平行于Uce軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，電壓Ube大于0.7V左右(硅管)。(2)Ic=Ib,即Ic主要受Ib的控制。(3)≈第十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V=UCES

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

第十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五ubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。四、三極管的微變等效電路rbeibibrcerbeibibbce等效cbe第十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五五、三極管的主要參數(shù)1.直流參數(shù)(2)共基直流電流放大系數(shù)(1)共射直流電流放大系數(shù)(3)級(jí)間反向電流（b）集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEO

ICEO和ICBO有如下關(guān)系

ICEO=（1+）ICBO（a）集電極基極間反向飽和電流ICBO第十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)共基交流電流放大系數(shù)(1)共射交流電流放大系數(shù)2.交流參數(shù)(3)特征頻率fT特征頻率為使的數(shù)值下降到1的信號(hào)頻率fT3.極限參數(shù)(3)極間反向擊穿電壓晶體管的某一電極開(kāi)路時(shí),另外兩個(gè)電極所允許加的最高反向電壓即為極間反向擊穿電壓。(2)最大集電極電流ICM(1)最大集電極耗散功PCM決定于晶體管的溫升。第十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五六、溫度對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響3.溫度對(duì)輸出特性的影響溫度升高時(shí)β增大集電極電流增大輸出特性曲線上移輸出特性曲線間距增大0.40.88040溫度對(duì)ICBO的影響溫度每升高10℃,ICBO增加約一倍,UBE減小2-2.5mV。2.溫度對(duì)輸入特性的影響溫度升時(shí),正向特性將左移,反之將右移第十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、放大的對(duì)象為變化量2、放大的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換3、放大的基本特征是功率放大4、放大的前提是不失真5、電子電路中必須有能夠控制能量的元件，即有源元件6-2放大電路基礎(chǔ)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大的電路稱(chēng)放大電路，又稱(chēng)放大器，其種類(lèi)繁多，特點(diǎn)不同，但基本原理相同。第十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號(hào)（電流或電壓）放大成較大的信號(hào)，以便進(jìn)行觀察、測(cè)量、控制或調(diào)節(jié)。因此，放大的本質(zhì)是能量控制，放大電路的核心器件是三極管。本章所講的主要是電壓放大電路。放大電路可以看成一個(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò)。左邊為輸入端口，當(dāng)內(nèi)阻為Rs的正弦波信號(hào)源Us作用時(shí)，放大電路得到輸入電壓Ui，同時(shí)產(chǎn)生輸入電流Ii，右邊為輸出端口，輸出電壓為Uo，輸出電流為Io，RL為負(fù)載電阻。第十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、放大電路的性能指標(biāo)1.放大倍數(shù)Ui和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。uiuoAuAu是復(fù)數(shù)，反映了輸出和輸入的幅值比與相位差。放大倍數(shù)是衡量放大電路能力的指標(biāo)，包括電壓放大倍數(shù)，電流放大倍數(shù)，功率放大倍數(shù)，主要討論電壓放大倍數(shù)Au。第二十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.輸入電阻Ri放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源索取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。RS~USAuIiUiRi=Ui/Ii一般來(lái)說(shuō)，Ri越大越好。ui就越接近uS第二十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.輸出電阻Ro從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻。要求：負(fù)載開(kāi)路，信號(hào)源短路。外加電源法求解。輸入端正弦電壓Ui，分別測(cè)量空載和輸出端接負(fù)載RL的輸出電壓U'o，Uo。輸出電阻越小越好。輸出電阻愈小，帶載能力愈強(qiáng)。第二十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五如何確定電路的輸出電阻Ro？步驟：1.所有的電源置零(將獨(dú)立源置零，保留受控源)。2.加壓求流法。方法一：計(jì)算。方法二：測(cè)量。1.測(cè)量開(kāi)路電壓。2.測(cè)量接入負(fù)載后的輸出電壓。步驟：Uo~RoUs'~RoUs'RLUo'3.計(jì)算。第二十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.通頻帶fAuAum0.7AumfL下限頻率fH上限頻率通頻帶：fbw=fH–fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線通頻帶越寬，表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)。第二十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.非線性失真系數(shù)D所有諧波總量與基波成分之比，即6.最大不失真輸出電壓在輸出波形沒(méi)有明顯失真情況下放大電路能夠提供給負(fù)載的最大輸出電壓(或最大輸出電流)可用峰-峰值(UOPP、IOPP)表示，或有效值表示(Uom、Iom)。7.最大輸出功率與效率輸出不產(chǎn)生明顯失真的最大輸出功率。用符號(hào)Pom表示。：效率PV：直流電源消耗的功率第二十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、共射極放大電路三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器為例講解放大電路的工作原理。1.基本放大電路類(lèi)型符號(hào)規(guī)定UA大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示直流量。uA小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示全量。ua小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo)，表示交流分量。分析原則：先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)第二十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.共射放大電路的基本組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。uiuo輸入輸出？參考點(diǎn)RB+UCCUBBRCC1C2T基極電源與基極電阻與三極管基極和發(fā)射極構(gòu)成輸入回路。作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。信號(hào)從基極輸入，集電極輸出第二十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+UCCUBBRCC1C2Tuiuo輸入輸出集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容：電解電容，有極性。大小為10F~50F作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。第二十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五電路改進(jìn)：實(shí)際的共射放大電路采用單電源供電，省去基極電源+UCCRCC1C2TRB第二十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.放大電路的組成原則a.必須有直流電源，而且電源極性應(yīng)該與三極管類(lèi)型配合，保證晶體管工作在放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。b.電阻適當(dāng)，且同電源配合，保證三極管有適宜的直流電流，為合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)提供條件。c.放大電路輸入端與信號(hào)源及輸出端應(yīng)有正確連接，保證交流信號(hào)進(jìn)得去出的來(lái)。即輸入信號(hào)必須能夠作用于放大管的輸入回路；當(dāng)負(fù)載接入時(shí)，必須保證放大管的輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負(fù)載，從而使負(fù)載獲得比輸入信號(hào)大得多的信號(hào)電流或信號(hào)電壓。第三十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五如何判斷一個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)放大？3.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。4.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。

如果已給定電路的參數(shù)，則計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)來(lái)判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)置正確。1.信號(hào)能否輸入到放大電路中。2.信號(hào)能否輸出。與實(shí)現(xiàn)放大的條件相對(duì)應(yīng)，判斷的過(guò)程如下：第三十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真第三十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五4.直流通路和交流通路放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào),既有直流成分，又有交流成分，形成交直流共存現(xiàn)象。分析非常復(fù)雜。但是，電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流所走的通路是不同的。交直流信號(hào)可以分開(kāi)分析計(jì)算。交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路?！糜趧?dòng)態(tài)分析：Au；Ri；Ro直流通路：只考慮直流信號(hào)的分電路。→用于靜態(tài)分析：靜態(tài)工作點(diǎn)（Q點(diǎn)）信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通路分析。第三十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五對(duì)直流信號(hào)（只有+UCC，交流信號(hào)短路）開(kāi)路開(kāi)路直流通路RB+UCCRCRB+UCCRCC1C2Tui第三十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui,直流電源短路)短路短路置零uoRBRCRLui交流通路RB+UCCRCC1C2Tui第三十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五ui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ5.靜態(tài)分析→圖解法和估算法RB+UCCRCC1C2T靜態(tài)：交流輸入信號(hào)為零時(shí)的狀態(tài)，又稱(chēng)直流工作狀態(tài)。此時(shí)，三極管各處電流和電壓稱(chēng)靜態(tài)工作點(diǎn)（Q點(diǎn)），IBQ,UBEQ,UCEQ,ICQ,IEQ第三十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBQUBEQ(1)圖解法在輸入特性曲線上估算IBQ，在輸出特性曲線上，與IBQ對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線（UCE=UCC–ICRC）的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。ICUCEQUCCUCEQICQ直流負(fù)載線由于輸入特性曲線不易測(cè)量，IBQ通常采用估算法。第三十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）根據(jù)直流通路估算IBQIBQUBEQ+UCC直流通路RBRC由直流通路的輸入回路列方程求解靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)估算法：常用（2）根據(jù)直流通路估算UCEQ、IBQICQUCEQ第三十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k，集電極直流電源VCC=12V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)。解：首先估算IBQ做直流負(fù)載線，確定Q點(diǎn)根據(jù)UCEQ=VCC–ICQ

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.T第三十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五0iB

=0μA20μA40μA60μA80μA134224681012MQ靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ=40μA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V由Q點(diǎn)確定靜態(tài)值為：iC

/mA第四十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.動(dòng)態(tài)分析→圖解法和微變等效電路法：用于分析動(dòng)態(tài)參數(shù)(1)交流通路輸出回路的外電路是Rc和RL的并聯(lián)。(2)交流負(fù)載線：過(guò)Q點(diǎn)交流負(fù)載線交流負(fù)載線斜率為：OIBiC

/mAuCE

/VQ靜態(tài)工作點(diǎn)動(dòng)態(tài)：放大電路接入交流輸入信號(hào)后電路的工作狀態(tài)，用交流通路，直流信號(hào)短路。RBRCRLuiuo(一）圖解法第四十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(3)動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE假設(shè)uBE在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上有一微小的變化ui，uCE怎么變化第四十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC輸出回路工作情況分析過(guò)Q點(diǎn)作一條斜率為的直線第四十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（4）波形非線性失真情況分析a.靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低，引起iB、iC、uCE的波形失真ibui結(jié)論：iB波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ——截止失真在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。第四十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五iC

、uCE

(uo

)波形失真NPN管截止失真時(shí)的輸出uo波形。uo波形頂部失真,截止失真又稱(chēng)頂部失真uo=uceOiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQ第四十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五b.靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高，引起iB、iC、uCE的波形失真結(jié)論：iB波形不失真——飽和失真iC

、uCE

(uo

)波形失真NPN管飽和失真時(shí)的輸出uo波形底部失真,飽和失真又稱(chēng)底部失真為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。iCuCEib輸入波形uo輸出波形第四十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（5）用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響（a）改變Rb，保持VCC，Rc，不變；OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點(diǎn)下移；Q點(diǎn)上移；Q2OIBiCuCE

Q1Q3（b）改變UCC，保持Rb，Rc，不變；升高UCC，直流負(fù)載線平行右移，動(dòng)態(tài)工作范圍增大，但管子的動(dòng)態(tài)功耗也增大。Q2第四十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（c）改變Rc，保持Rb，UCC，不變；（d）改變，保持Rb，Rc，UCC

不變；增大Rc，直流負(fù)載線斜率改變，則Q點(diǎn)向飽和區(qū)移近。OIBiCuCE

Q1Q2OIBiCuCE

Q1Q2增大，ICQ增大，UCEQ減小，則Q點(diǎn)移近飽和區(qū)。第四十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五圖解法小結(jié)1.能夠形象地顯示靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與非線性失真的關(guān)系；2.方便估算最大輸出幅值的數(shù)值；3.可直觀表示電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響；4.有利于對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)Q的檢測(cè)等。5.計(jì)算復(fù)雜，誤差大。第四十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.三極管的微變等效電路rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。對(duì)于小功率三極管：(二）微變等效電路法rbeibibbcecbe第五十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL第五十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL(1)電壓放大倍數(shù)Au(2)輸入電阻的計(jì)算電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。第五十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(3)輸出電阻的計(jì)算對(duì)于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計(jì)算輸出電阻的方法：信號(hào)源置零，負(fù)載開(kāi)路保留受控源，外加電源法。rbeRBRC00第五十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五解（1）求Q點(diǎn)，作直流通路（1）試求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）畫(huà)出小信號(hào)等效電路；（3）求該電路的電壓放大倍數(shù)Au，輸出電阻Ro、輸入電阻Ri。例如圖，已知三極管的β=100，UBE=-0.7V。IBICUCE第五十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）畫(huà)出微變等效電路（3）求電壓放大倍數(shù)

＝200+（1+100）26/4=865ΩRbviRcRLUiUo（4）求輸入電阻（5）求輸出電阻Ro=Rc=2K第五十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五微變等效電路法的步驟(歸納)1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。2.求出靜態(tài)工作點(diǎn)處的微變等效電路參數(shù)rbe。3.畫(huà)出放大電路的微變等效電路?？上犬?huà)出三極管的等效電路，然后畫(huà)出放大電路其余部分的交流通路。4.列出電路方程并求解。第五十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。三極管是一種對(duì)溫度十分敏感的元件。溫度變化對(duì)管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有：

1.UBE改變。UBE的溫度系數(shù)約為–2mV/C，即溫度每升高1C，UBE約下降2mV。

2.改變。溫度每升高1C，值約增加0.5%~1%，溫度系數(shù)分散性較大。3.ICBO改變。溫度每升高10C，ICBQ大致將增加一倍，說(shuō)明ICBQ將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。第五十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五對(duì)于基本共射放大電路而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、和ICEO決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。Q變UBEICEO變T變IC變(1)溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC第五十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)溫度對(duì)值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。總之：TIC常采用分壓式偏置共射放大電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時(shí),能夠自動(dòng)減少I(mǎi)B，從而減小IC，來(lái)抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。第五十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五ICRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBIEECB電路設(shè)計(jì)時(shí)，選擇適當(dāng)參數(shù)使：I2=（5~10）IB，I1=I2+IBI2RE射極直流負(fù)反饋電阻CE交流旁路電容分壓式偏置共射電路：第六十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五TUBEICICIEUEUBUBE=UB-UE=UB-IEREUB被認(rèn)為較穩(wěn)定IB由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過(guò)程1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的原理電路設(shè)計(jì)時(shí)，選擇適當(dāng)參數(shù)使I2=（5~10）IB，I1=I2+IBI2I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE直流通路第六十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五UBIBQ=ICQ/UCEQ=UCC-ICQRC-IEQREUCC–ICQ(RC+

RE)ICQIEQ=UE/RE

=（UB-UBEQ）/RE

硅管UBEQ0.7V

+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開(kāi)路,畫(huà)出直流通路2.靜態(tài)分析Q點(diǎn)與基本共射放大電路不同第六十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五交流通路RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路rbeRCRLRB1RB2BECI1I23.動(dòng)態(tài)分析電容短路,直流電源短路，畫(huà)出交流通路第六十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五動(dòng)態(tài)參數(shù)：電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計(jì)算Ri=

RB1//RB2//rbeRo=

RCrbeRCRLRB1RB2BECI1I2RL=RC//RL動(dòng)態(tài)參數(shù)表達(dá)式與基本共射放大電路基本相同第六十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五例：上述靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路中，各參數(shù)如下：RB1=100k，RB2=33k，RE=2.5k，RC=5k，RL=5k，=60。求：（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）空載電壓放大倍數(shù)、帶負(fù)載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻；（3）若信號(hào)源有RS=1k的內(nèi)阻，帶負(fù)載電壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌?？第六十五?yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解：(1)估算靜態(tài)工作點(diǎn)：直流通路UB=（3315）/（100+33）=3.7VICQIEQ=UE/RE

=(UB-UBEQ)/RE

=(3.7-0.7)/2.5=1.2mAIBQ=ICQ/=1.2/60=0.02mA=20AUCEQ=UCC-ICQRC-IEQRE≈12-1.2(5+2.5)=6VICRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBIEECB第六十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解：(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶負(fù)載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻=300+61(26/1.2)=1622=1.62kRi=

RB1//RB2//rbe=100//33//1.62=1.52kRo=

RC=5kAu空=-RC/rbe=-605/1.62=-186

Au載=-RL/rbe=-60(5//5)/1.62=-93第六十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1=100kRB2=33kRE=2.5kRC=5kRL=5k=60EC=15V解：(3)信號(hào)源有RS=1k的內(nèi)阻時(shí)，帶負(fù)載電壓放大倍數(shù)為Aus載rbeRCRLRB1RB2BECI1I2RSUS信號(hào)源內(nèi)阻為RS時(shí)的電壓放大倍數(shù)：Aus載=UoUsRi+RSRiAus載=UoUs=Uo=Au載RiRi+RSUiUi=UsRiRi+RSUs=

UiRi+RSRiAus載=-56Au載=-93信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，電壓放大倍數(shù)Aus減小。輸入電阻越大，若RiRS，則AusAu第六十八頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五CE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對(duì)交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。問(wèn)題1：如果去掉CE，電路如何分析？參數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuo靜態(tài)分析去掉CE,直流通路不變，靜態(tài)工作點(diǎn)不變第六十九頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五去掉CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE動(dòng)態(tài)分析第七十頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五用加壓求流法求輸出電阻：信號(hào)源短路，負(fù)載開(kāi)路rbeRCRER'BRS可見(jiàn)，去掉CE后，放大倍數(shù)減小、輸出電阻不變，但輸入電阻增大了。第七十一頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問(wèn)題2：如果電路如下圖所示，如何分析？I1I2IBRB1+UCCRCTRB2RE1RE2直流通路先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)靜態(tài)分析：第七十二頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動(dòng)態(tài)分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路：rbeRCRLRE1R'B第七十三頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC上例電路變?yōu)橄聢D，若RF=100Ω,再求靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRC=5kRL=5k=60UCC=15VRFRECERE=2.4kRF=100第七十四頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五靜態(tài)分析：直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)+UCCRB1RCRB2REICIEIBUCERFRE和RF共同起直流負(fù)反饋的作用，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)因RE+RF=2.5k，所以較上述電路靜態(tài)工作點(diǎn)不變第七十五頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五動(dòng)態(tài)分析：微變等效電路及電壓放大倍數(shù)rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFRB1=100kRB2=33kRE=2.4kRF=100RC=5kRL=5k=60EC=15VUi=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+）IbRF=Ib[rbe+（1+）RF]Uo=-Ic（RC//RL）=-IbRL

第七十六頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五微變等效電路及輸入電阻輸出電阻rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFUi=Ib[rbe+（1+）RF]Ib=Ui/[rbe+（1+）RF]Ii=I1+I1+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+）RF]輸出電阻RO=RC輸人電阻Ri=Ui/Ii=RB1//RB2///[rbe+（1+）RF]=5.9k

對(duì)比Ri=RB1//RB2///rbe=1.52k

第七十七頁(yè)，共八十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五五、共集電極放大電路→射極輸出器RB+UCCC1C2R