模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

FundamentalsofAnalogElectronics

第三章三極管及其基本放大電路文僑光電工程學(xué)院334室本章內(nèi)容13晶體三極管

放大電路的分析方法放大電路的組成原則24晶體管放大電路的三種接法§4.1晶體三極管一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)二、晶體管的放大原理三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性四、溫度對(duì)晶體管特性的影響五、主要參數(shù)哎呀！晶體管！這可是只攔路虎！恩哼！其實(shí)也是只紙老虎晶體三極管

一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)小功率管中功率管大功率管為什么有孔？晶體三極管

晶體三極管又稱雙極型晶體管、半導(dǎo)體三極管，簡稱為晶體管。部分三極管的外型晶體管的類型與符號(hào)箭頭表示發(fā)射結(jié)加正向偏壓時(shí)，發(fā)射極電流的實(shí)際方向

晶體三極管基本結(jié)構(gòu)BaseBEmitterECollectorCNNP基極發(fā)射極集電極NPN型集電結(jié)發(fā)射結(jié)(3個(gè)區(qū)2個(gè)結(jié)）PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型集電結(jié)發(fā)射結(jié)晶體三極管符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向，表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度很高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)摻雜濃度很低，且很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)晶體三極管管子e、c極不能互換不就是用n和p做成的三明治嘛！要讓它工作嗎？就請(qǐng)?jiān)诨鶚O和集電極間加上反向電壓，在發(fā)射極和基極間加上正向電壓吧！晶體三極管二、晶體管的放大原理晶體三極管輸入回路輸出回路從基區(qū)擴(kuò)散來的電子在外電場的作用下，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICN。發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流IEN。IE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。IBNICN集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBO進(jìn)入P區(qū)的電子少數(shù)與基區(qū)的空穴復(fù)合，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。becNNPVBBRbVCCRCIEN

擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流IE，復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成基極電流IB，漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流IC。晶體三極管電流分配：

IE＝IB＋I(xiàn)C

IE－擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的電流

IB－復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成的電流

IC－漂移運(yùn)動(dòng)形成的電流直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)晶體三極管（重點(diǎn)）共基直流電流放大系數(shù)電流放大倍數(shù)

是電流放大系數(shù)，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般

>>1

晶體管是一種電流控制元件,其電流放大作用實(shí)質(zhì)上是用一個(gè)較小的基極電流去控制一個(gè)較大的集電極電流。晶體三極管（重點(diǎn)）晶體管的特性晶體三極管

綜上所述，三極管的放大作用主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。晶體三極管（重點(diǎn)）三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性為什么UCE增大曲線右移？

對(duì)于小功率晶體管，UCE大于1V的一條輸入特性曲線可以取代UCE大于1V的所有輸入特性曲線。為什么像PN結(jié)的伏安特性？為什么UCE增大到一定值曲線右移就不明顯了？1.輸入特性晶體三極管（重點(diǎn)）

當(dāng)uCE為常數(shù)時(shí)iB與uBE的關(guān)系曲線稱為輸入特性曲線。2.輸出特性β是常數(shù)嗎？什么是理想晶體管？什么情況下?對(duì)應(yīng)于一個(gè)IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。

為什么uCE較小時(shí)iC隨uCE變化很大？為什么進(jìn)入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線？飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)晶體三極管（重點(diǎn)）

iB一定時(shí)，iC與管壓降uCE的關(guān)系曲線稱為輸出特性曲線。截止區(qū)：iB=0的曲線下方。iC=ICEO,uBE小于死區(qū)電壓,為了可靠截止，常使得發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏。

飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)放大區(qū)：iC平行于uCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：iC明顯受uCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，uCE＜UCES(飽和壓降)。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。UCES晶體管的三個(gè)工作區(qū)域晶體三極管（重點(diǎn)）

晶體管截止?fàn)顟B(tài)模型晶體管放大狀態(tài)模型

晶體管飽和狀態(tài)模型

iB=0iE=iC=iCEO=0UBE=UBE(0n)iC=βiBUCE=UCES晶體管的三個(gè)工作區(qū)域晶體三極管（重點(diǎn)）NPN型PNP型中間電位為BBB與B腳相差0.6V~0.7V為E腳，是硅管；

相差0.2V~0.3V為E腳，是鍺管。EE剩下的為C腳CC硅管鍺管NPNPNP習(xí)題：

已知工作在放大區(qū)，今測得它們的管腳對(duì)地電位如下圖所示，試判別三極管的三個(gè)管腳，說明是硅管還是鍺管？是NPN還是PNP型三極管？晶體三極管（習(xí)題）習(xí)題：測量某NPN型BJT各電極對(duì)地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區(qū)域？（1）

VC

＝6V

VB

＝0.7V

VE

＝0V（2）VC

＝6V

VB

＝4V

VE

＝4.8V（3）VC

＝3.6V

VB

＝4V

VE

＝3.4V解：原則：正偏反偏反偏集電結(jié)正偏正偏反偏發(fā)射結(jié)飽和放大截止對(duì)NPN管而言，放大時(shí)VC

＞VB

＞VE

對(duì)PNP管而言，放大時(shí)VC

＜VB

＜VE

（1）放大區(qū)（2）截止區(qū)（3）飽和區(qū)晶體三極管（習(xí)題）習(xí)題某放大電路中BJT三個(gè)電極的電流如圖所示。

IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,試判斷管腳、管型。解：電流判斷法。電流的正方向和KCL。IE=IB+ICABC

IAIBICC為發(fā)射極B為基極A為集電極。管型為NPN管。管腳、管型的判斷法也可采用萬用表電阻法。參考實(shí)驗(yàn)。晶體三極管（習(xí)題）習(xí)題：測得工作在放大電路中幾個(gè)晶體管三個(gè)電極的電位U1、U2、U3分別為：（1）U1=3.5V、U2=2.8V、U3=12V

（2）U1=3V、U2=2.8V、U3=12V

（3）U1=6V、U2=11.3V、U3=12V

（4）U1=6V、U2=11.8V、U3=12V判斷它們是NPN型還是PNP型？是硅管還是鍺管？并確定e、b、c。

（1）U1b、U2e、U3cNPN硅（2）U1b、U2e、U3cNPN鍺（3）U1c、U2b、U3ePNP硅（4）U1c、U2b、U3ePNP鍺原則：先求UBE，若等于0.6-0.7V，為硅管；若等于0.2-0.3V，為鍺管。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

NPN管UBE＞0，UBC＜0，即UC

＞UB

＞UE

。

PNP管UBE＜0，UBC＜0，即UC

＜UB

＜UE

。解：晶體三極管（習(xí)題）四、溫度對(duì)晶體管特性的影響晶體三極管五、主要參數(shù)晶體三極管（重點(diǎn)）晶體管的額定參數(shù)五、主要參數(shù)

直流參數(shù)：、、ICBO、ICEOc-e間擊穿電壓最大集電極電流最大集電極耗散功率，PCM＝iCuCE安全工作區(qū)

交流參數(shù)：β、α、fT（使β＝1的信號(hào)頻率）

極限參數(shù)：ICM、PCM、U（BR）CEO晶體三極管（重點(diǎn)）討論一由圖示特性求出PCM、ICM、U（BR）CEO

、β。2.7uCE=1V時(shí)的iC就是ICMU（BR）CEO晶體三極管本章內(nèi)容13晶體三極管

放大電路的分析方法放大電路的組成原則24晶體管放大電路的三種接法§4.2放大電路的組成原則一、基本共射放大電路的工作原理二、如何組成放大電路輸入回路：B輸出回路：CBCBEBCCE共基共射共集晶體管放大電路的三種接法：共基、共射、共集放大電路的組成原則晶體管的三種接法：icebiBC輸出回路輸入回路ecbiBiEceiEiCb(a)共發(fā)射極(b)共集電極(c)共基極

放大電路的組成原則uiuo輸入輸出RB+ECEBRCC1C2T一、基本共射放大電路的工作原理放大電路的各元件的作用放大元件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。使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T放大電路的各元件的作用集電極電源，為電路提供能量，并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T放大電路的各元件的作用集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸B+ECEBRCC1C2T如果沒有RC，能否實(shí)現(xiàn)電壓放大？放大電路的各元件的作用耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使交流信號(hào)順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T放大電路的各元件的作用可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T放大電路的各元件的作用單電源供電電路+ECRCC1C2TRB放大電路的各元件的作用VBB、Rb：使UBE＞Uon，且有合適的IB。VCC：使UCE≥UBE，同時(shí)作為負(fù)載的能源。Rc：將ΔiC轉(zhuǎn)換成ΔuCE(uO)。動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)：

輸入電壓ui為零時(shí)，晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記作IBQ、ICQ（IEQ）、UBEQ、UCEQ。共射電路的組成及各元件的作用放大電路的組成原則＊電壓、電流等符號(hào)的規(guī)定①直流量：大寫字母+大寫下標(biāo)，如IB②交流量瞬時(shí)值：

小寫字母+小寫下標(biāo)，如ib③交流量有效值：

大寫字母+小寫下標(biāo)，如Ib④包含直流量的瞬時(shí)值（直流分量和交流分量之和）：小寫字母+大寫下標(biāo)，如iB，iB=IB+ib符號(hào)規(guī)定字母大小寫反映有效值還是瞬時(shí)值下標(biāo)大小寫反映直流還是交流uBEube疊加量交流分量tUBE直流分量＊電壓、電流等符號(hào)的規(guī)定符號(hào)規(guī)定靜態(tài)工作點(diǎn)Q（Quiescent）：靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算（重點(diǎn)）靜態(tài)時(shí)，晶體管的IB、IC、UBE和UCE

記作：IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQui=0時(shí)，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流。

若UBB和UCC能使T的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏

→三極管工作在放大狀態(tài)，則：靜態(tài)工作點(diǎn)的作用：

保證放大電路中的三極管正常工作，保證放大電路輸出不產(chǎn)生失真。放大電路的基本要求：①輸出不失真②輸出能夠放大

放大電路的組成原則設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性

輸出電壓必然失真！

設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，首先要解決失真問題，但Q點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)！

為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào)，卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓？放大電路的組成原則飽和失真底部失真截止失真頂部失真動(dòng)態(tài)信號(hào)馱載在靜態(tài)之上與iC變化方向相反

要想不失真，就要在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)保證晶體管始終工作在放大區(qū)！輸出和輸入反相！設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性放大電路的組成原則放大電路的組成原則靜態(tài)Quiescent工作點(diǎn)的作用IBICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)RB+ECRCC1C2T晶體管放大電路的放大原理放大電路的組成原則(IB,UBE)

和(IC,UCE

)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC放大電路的組成原則IBUBEQICUCEuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變化ibtibtictuit放大電路的組成原則uCE沿一條直線變化uce相位如何？uce與ui反相！ICUCEictucet放大電路的組成原則各點(diǎn)波形:RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB放大電路的組成原則實(shí)現(xiàn)放大的條件1.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。2.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3.輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4.輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。放大電路的組成原則結(jié)論設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，讓交流信號(hào)承載在直流分量之上，保證晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會(huì)產(chǎn)生非線性失真?；竟采浞糯箅娐返碾妷悍糯笞饔檬抢镁w管的電流放大作用，并依靠RC將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來實(shí)現(xiàn)的。放大電路的組成原則靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路（輸入一端要接b），

在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)(輸出一端要接C)。對(duì)實(shí)用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無直流分量（實(shí)用性強(qiáng)）。組成放大電路必須遵守的原則放大電路的組成原則二、如何組成放大電路兩種實(shí)用放大電路：（1）直接耦合放大電路問題：1.兩種電源2.信號(hào)源與放大電路不“共地”共地，且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)，b-e間電壓是uI與VCC的共同作用的結(jié)果。將兩個(gè)電源合二為一有直流分量有交流損失放大電路的組成（重點(diǎn)）（2）阻容耦合放大電路

耦合電容的容量應(yīng)足夠大，即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是“隔離直流、通過交流”。靜態(tài)時(shí)，C1、C2上電壓？動(dòng)態(tài)時(shí)，C1、C2為耦合電容?。璘BEQ－＋UCEQuBE＝uI＋UBEQ，信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。放大電路的組成（重點(diǎn)）（1）直流偏置使放大器工作在放大區(qū)。（2）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)后，就要疊加需要放大的交流小信號(hào)US，為了使電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不至于不發(fā)生漂移。必須選擇合理的疊加方式。該圖采用阻容耦合連接方式。RCVRBUCCUo＋C2RL＋－Us＋－Rs＋－Ui＋C1放大電路的組成電容C1、C2（一般幾微法到幾十微法）：隔離直流通過交流RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

作用：

靜態(tài)工作點(diǎn)與信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻無關(guān)，且不受輸入交流信號(hào)的影響。放大電路的組成RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

（3）選擇合適的電容C1、C2使其電容阻抗對(duì)交流信號(hào)近似短路，這樣交流信號(hào)可以毫無損耗的送入輸入端。而電容對(duì)直流信號(hào)而言，又近似開路。放大電路的組成因此交流信號(hào)的加入不會(huì)影響直流工作點(diǎn)。本章內(nèi)容13晶體三極管

放大電路的分析方法放大電路的組成原則24晶體管放大電路的三種接法§4.3放大電路的分析方法一、放大電路的直流通路和交流通路三、等效電路法二、圖解法放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IBQ、ICQ、UCEQ)確定電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro等靜態(tài)值是直流，故用直流通路來分析計(jì)算靜態(tài)值確定后分析信號(hào)的傳輸情況，只考慮電流和電壓的交流分量(信號(hào)分量)放大電路的分析方法靜態(tài)分析的方法1.估算法2.圖解法動(dòng)態(tài)分析的方法1.微變等效電路2.圖解法放大電路的分析（重點(diǎn)）直流通路：直流電源對(duì)電路作用的通路。只能用于分析靜態(tài)工作點(diǎn)。在直流通路中：①電容開路（1/jωC→∞）；②電感相當(dāng)于短路（jωL→0）；③信號(hào)源短路，但保留信號(hào)源內(nèi)阻Rs。由于電抗元件的存在，直流信號(hào)和交流信號(hào)流經(jīng)的通路不同，為研究方便起見，分為直流通路和交流通路。放大電路的分析（重點(diǎn)）一、直流通路和交流通路直流通路：直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路畫直流通路的原則①C開路②L短路③輸入信號(hào)為0（保留內(nèi)阻）RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

放大電路的分析（重點(diǎn)）+TCCRbVcR直流通路直流通路直流通路：電容開路放大電路的分析（重點(diǎn)）在交流通路中：

①大容量電容相當(dāng)于短路（1/jωC≈0)（如耦合電容）②無內(nèi)阻直流電源相當(dāng)于短路（內(nèi)阻為0）（如VCC）。交流通路：交流信號(hào)對(duì)電路作用的通路。用于研究動(dòng)態(tài)參數(shù)。放大電路的分析（重點(diǎn)）交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路畫交流通路的原則①C短路②直流電源對(duì)地短路（恒壓源處理）RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1

阻容耦合共射放大電路

交流通路放大電路的分析（重點(diǎn)）+++R--uoTuRbRLic+交流通路：電容短路

直流電源短路放大電路的分析（重點(diǎn)）Rb2Rb1CL1ReCeRLL2VccUiRb2Rb2ReVcc直流通交Rb1Rb2L1RLL2Ui+_交流通路直流通路：電容開路、電感短路交流通路：電容短路、直流電源短路放大電路的分析Rb1RcRb2RLRSUSUoVcc直流通路Rb1RcRb2RSVccRb1RcUoRb2RcRLRSUS交流通路直流通路：電容開路、信號(hào)源短路，但保留信號(hào)源內(nèi)阻交流通路：電容短路

直流電源短路放大電路的分析習(xí)題：請(qǐng)畫出下面電路的直流通路的交流通路。(a)(b)放大電路的分析（習(xí)題）直流通路交流通路放大電路的分析（習(xí)題）直流通路交流通路放大電路的分析（習(xí)題）

由于交流信號(hào)均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號(hào)幅度很小，因此對(duì)工作在放大模式下的電路進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。直流分析法分析指標(biāo)：IBQ、ICQ、UCEQ分析方法：圖解法、估算法

交流分析法分析指標(biāo)：Au

、Ri、Ro分析方法：圖解法、微變等效電路法

放大電路的分析二、圖解法

應(yīng)實(shí)測特性曲線

圖解法：就是以作圖的方法，求解出放大電路的主要參數(shù)和性能指標(biāo)。圖解法的已知條件：三極管的輸入特性曲線三極管的輸出特性曲線所有電路參數(shù)放大電路的分析1、先求靜態(tài)工作點(diǎn)Q基本共射放大電路直流通路輸入回路外電路KVL:思考:

Rb對(duì)工作點(diǎn)的影響？IBUBEQIBQUBEQVBBbBBRV放大電路的分析直流通路輸出回路外電路KVL:VCCICUCEQIBQ靜態(tài)UCEQ靜態(tài)ICQ思考:Rc對(duì)工作點(diǎn)的影響？總結(jié):先求IBQ

，找出IBQ曲線

然后做輸出直流負(fù)載線

兩線交點(diǎn)為Q點(diǎn)放大電路的分析電壓放大倍數(shù)的分析斜率不變放大電路的分析3.失真分析截止失真：因三極管截止而產(chǎn)生的失真消除方法：提高Q點(diǎn)，增大VBB，即向上平移輸入回路負(fù)載線。截止失真是在輸入回路首先產(chǎn)生失真！減小Rb能消除截止失真嗎？放大電路的分析（重點(diǎn)）飽和失真消除方法：增大Rb，減小Rc，減小β，減小VBB，增大VCC。Rb↑或β↓或VBB↓Rc↓或VCC↑：飽和失真是輸出回路產(chǎn)生失真。最大不失真輸出電壓Uom

：比較UCEQ與（VCC－UCEQ

），取其小者，除以。這可不是好辦法！放大電路的分析（重點(diǎn)）

不會(huì)產(chǎn)生失真條件：只有輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，三極管都工作在放大區(qū)（發(fā)射結(jié)電壓大于開啟電壓，集電節(jié)反偏）。放大電路的分析（重點(diǎn)）Q點(diǎn)位置與波形失真：Q點(diǎn)過低，uO負(fù)半周易截止失真。PNP管Q點(diǎn)過高，uO正半周易飽和失真。Q點(diǎn)過低，uO正半周易截止失真。NPN管Q點(diǎn)過高，uO負(fù)半周易飽和失真。由于PNP管電壓極性與NPN管相反，故橫軸uCE可改為-uCE。消除飽和失真降低Q點(diǎn):增大RB，減小IBQ減小RC:負(fù)載線變徒。消除截止失真

升高Q點(diǎn):減小RB，增大IBQ放大電路的分析（重點(diǎn)）習(xí)題在什么參數(shù)變化下，Q1->Q2和Q2->Q3？Q1->Q2:Rb不變，Rc變小Q2->Q3:RC不變，Rb變小放大電路的分析（習(xí)題）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放大電路的分析（習(xí)題）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放大電路的分析（習(xí)題）直流負(fù)載線和交流負(fù)載線Uom=?Q點(diǎn)在什么位置Uom最大？交流負(fù)載線應(yīng)過Q點(diǎn)，且斜率決定于（Rc∥RL）放大電路的分析晶體管的直流模型(a)輸入特性近似

晶體管伏安特性曲線的折線近似uBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB＝0(b)輸出特性近似飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)二、等效電路法放大電路的分析(a)ebc(b)ebcβIBQIBQUBE(on)(c)ebcUBE(on)UCE(sat)(a)截止?fàn)顟B(tài)模型；(b)放大狀態(tài)模型；(c)飽和狀態(tài)模型晶體管三種狀態(tài)的直流模型CQIuBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB＝0放大電路的分析半導(dǎo)體器件的非線性特性使放大電路的分析復(fù)雜化。利用線性元件建立模型，來描述非線性器件的特性。1.直流模型：適于Q點(diǎn)的分析理想二極管利用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上利用了直流模型。輸入回路等效為恒壓源輸出回路等效為電流控制的電流源放大電路的分析2.晶體管的h參數(shù)等效模型（交流等效模型）在交流通路中可將晶體管看成為一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，輸入回路、輸出回路各為一個(gè)端口。低頻小信號(hào)模型放大電路的分析在低頻、小信號(hào)作用下的關(guān)系式交流等效模型（按式子畫模型）電阻無量綱無量綱電導(dǎo)放大電路的分析h參數(shù)的物理意義b-e間的動(dòng)態(tài)電阻內(nèi)反饋系數(shù)電流放大系數(shù)c-e間的電導(dǎo)分清主次，合理近似！什么情況下h12和h22的作用可忽略不計(jì)？放大電路的分析簡化的h參數(shù)等效電路——交流等效模型查閱手冊(cè)基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結(jié)的電流方程可求得由IEQ算出在輸入特性曲線上，Q點(diǎn)越高，rbe越小！放大電路的分析（重點(diǎn)）EBC要求熟記要求熟記3.放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的交流等效電路放大電路的分析（重點(diǎn)）EBC阻容耦合共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析輸入電阻中不應(yīng)含有Rs!輸出電阻中不應(yīng)含有RL!放大電路的分析（重點(diǎn)）習(xí)題已知,ICQ=1mA,=100,vi=20sint(mV),試畫出圖示電路的交流通路及交流等效電路,并計(jì)算vo。virb

e

ibibicRB+-RCRLvo+-viibicRBRC+-RL+-vovi+-iBVBBiCVCCRBRC+-+-RLC1C25k

放大電路的分析（習(xí)題）討論：電路如圖如何增大電壓放大倍數(shù)？直流負(fù)載線和交流負(fù)載線？在Rb變化使Q點(diǎn)變化時(shí)，在不失真的情況下，電壓放大倍數(shù)的數(shù)值如何變化？在Ui不變的情況下，Rb減小，Uo如何變化？Au如何變化？當(dāng)Uo最大時(shí)，再減小Rb，會(huì)出現(xiàn)失真嗎？在什么情況下，空載時(shí)輸出電壓失真，帶上負(fù)載后不失真了？

不能將電子電路中動(dòng)態(tài)參數(shù)的表達(dá)式看成純數(shù)學(xué)式子，注意每個(gè)字母的物理意義！增大，不可行！增大時(shí)要適可而止！增大，不一定行！放大電路的分析本章內(nèi)容13晶體三極管

放大電路的分析方法放大電路的組成原則24晶體管放大電路的三種接法5放大電路的頻率響應(yīng)§4.4晶體管放大電路的三種接法一、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路二、基本共集放大電路三、基本共基放大電路四、三種接法的比較RCVRBUCCuo＋C2RL＋－＋－ui＋C1一、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路阻容耦合共射放電電路共射放大電路及其改進(jìn)

所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變，這是靠IBQ的變化得來的。

若溫度升高時(shí)要Q’回到Q，則只有減小IBQ。T（℃）→β↑→ICQ↑→Q’ICEO↑若UBEQ不變IBQ↑Q’1.溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響共射放大電路及其改進(jìn)2、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路

直流通路？Ce為旁路電容，在交流通路中可視為短路（1）電路組成共射放大電路及其改進(jìn)（2）穩(wěn)定原理

為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常I1>>IB，即I1≈I2；因此基本不隨溫度變化。共射放大電路及其改進(jìn)Re的作用：T(℃)↑→IC↑→UE↑→UBE↓（UB基本不變）→IB↓→IC↓Re起直流負(fù)反饋?zhàn)饔?，其值越大，反饋越?qiáng)，Q點(diǎn)越穩(wěn)定。關(guān)于反饋的一些概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的稱為負(fù)反饋，反之稱為正反饋。Re有上、下限值嗎？IC通過Re轉(zhuǎn)換為ΔUE影響UBE溫度升高IC增大，反饋的結(jié)果使之減小共射放大電路及其改進(jìn)（3）Q點(diǎn)分析分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路Rb上靜態(tài)電壓是否可忽略不計(jì)？判斷方法：共射放大電路及其改進(jìn)（4）動(dòng)態(tài)分析如何提高電壓放大能力？共射放大電路及其改進(jìn)無旁路電容Ce時(shí)(還是共射電路嗎？)共射放大電路及其改進(jìn)基極輸入，集電極輸出——共射利?弊?3.

穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法引入直流負(fù)反饋溫度補(bǔ)償：利用對(duì)溫度敏感的元件，在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路。例如，Rb1或Rb2采用熱敏電阻。它們的溫度系數(shù)？共射放大電路及其改進(jìn)討論一圖示兩個(gè)電路中是否采用了措施來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)？若采用了措施，則是什么措施？共射放大電路及其改進(jìn)二、基本共集放大電路（也叫射極輸出）1.靜態(tài)分析共集放大電路Re交流通路基極輸入，發(fā)射極輸出——共集放大電路2.動(dòng)態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)故稱之為射極跟隨器Uo＜UiRe交流通路共集放大電路思考：放大作用如何體現(xiàn)？2.動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻的分析RL帶負(fù)載電阻后從基極看Re，被增大到（1+β）倍共集放大電路

射極輸出器的輸入電阻高。

Ri與負(fù)載有關(guān)2.動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻的分析（“加壓求流法”）Ro與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！令Us為零，保留Rs，在輸出端加Uo，產(chǎn)生Io,。從射極看基極回路電阻，被減小到（1+β）倍共集放大電路射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。共集電極電路特點(diǎn)：◆電壓增益小于1但接近于1，vo與vi同相◆輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小（用作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)）◆輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)（用作多級(jí)放大電路的輸出級(jí)）?！敉瑫r(shí)利用輸入電阻高輸出電阻低的特點(diǎn)，作為多級(jí)放大電路的中間級(jí)，以隔離前后級(jí)之間的相互影響，在電路中起阻抗變換的作用，這時(shí)可稱其為緩沖級(jí)。共集放大電路三、基本共基放大電路1.靜態(tài)分析共基放大電路發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基2.動(dòng)態(tài)分析3.特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流（電流跟隨器）！共基放大電路

共基電路輸出電壓與輸入電壓同相。共基電極電路特點(diǎn)：◆電壓放大倍數(shù)大，vo與vi同相，無電流放大作用，電流跟隨器◆輸入電阻小◆輸出電阻大◆高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合共基放大電路三種接法（組態(tài)）的判別以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)：信號(hào)由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路放大電路的三種接法的比較放大電路三種接法主要性能比較放大電路的三種接法的比較從基極看，發(fā)射極電阻被放大1+β倍從發(fā)射極看，基極電阻被縮小為原來的1/(1+β)三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好。可用于輸入級(jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。放大電路的三種接法的比較討論：

圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。接法共射共集共基輸入bbe輸出cec放大電路的三種接法的比較掌握晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)；熟悉晶體管放大的外部條件，輸入、輸出特性曲線。熟悉放大電路的組成、根據(jù)放大電路畫出直流通路、交流通路。熟悉晶體管三種放大電路接法的靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算（包括估算法和圖解法）、熟悉晶體管三種放大電路的微變等效電路畫法、熟悉動(dòng)態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro的計(jì)算。（注：熟悉級(jí)別最高，其次掌握，然后理解，最后了解）123本章要求電路如圖為分壓式偏置放大電路，已知VCC=24V，RC=3.3kΩ，RE=1.5kΩ,RB1=33kΩ,RB2=10kΩ,RL=5.1kΩ,β=66,rbb’=200Ω,UBE=0.7V試求：（1）、靜態(tài)值IBQ、ICQ和UCEQ；（2）、請(qǐng)畫出其微變等效電路；（3）、計(jì)算電壓放大倍數(shù)（4）、估算放大電路的輸入電阻和輸出電阻。以及空載時(shí)的電壓放大倍數(shù)；共射放大電路及其改進(jìn)(習(xí)題)解：（1）基極電位集電極電流

基極電流

集射極電壓共射放大電路及其改進(jìn)(習(xí)題)解：