電子技術(shù)基礎(chǔ)電子書ppt課件

1、 緒論 放大器的頻響放大器的頻響 2負反饋放大器負反饋放大器 6集成運算放大電路集成運算放大電路 10 基本電路基本電路 18半導體器件半導體器件 7集成運算放大器應用集成運算放大器應用 5特別提醒特別提醒本課程5學分 成果 考試80分 平時20分1、本周五確定座位表,以后每位同學按自己的座位入坐,若座位無人按缺席處理,缺席一次平時成績扣一分，缺席過多按校規(guī)處理。如有重課請盡早到學院辦理重課單。2、每周三交作業(yè)本，缺交或所做的作業(yè)量小于應做作業(yè)量的50%的、有明顯作業(yè)抄襲的則平時成績扣一分。3、每周三課后答疑。緒論一一 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 電子器件電子器件 二極管二極管 器件的特性、器件的特性

2、、 管子管子 晶體管晶體管 參數(shù)、等效參數(shù)、等效電路電路 場效應管場效應管 （熟悉）（熟悉） 差分對管差分對管 組件組件 集成電路集成電路緒論 2 、 電子電路 晶體管放大器 電路組成， 放大電路 場效應管放大器 工作原理， 集成運算放大器 性能特性， 功率放大器 基本分析方法 負反饋在放大電路中的應用 工程計算方法 放大器的頻率響應 緒論二二 電子電路的應用電子電路的應用 自動控制自動控制 計算機計算機 通信通信 文化娛樂文化娛樂 醫(yī)療儀器醫(yī)療儀器 家用電器家用電器三三 要求要求 了解器件的內(nèi)部工作原理了解器件的內(nèi)部工作原理 掌握器件的應用特性外特性）掌握器件的應用特性外特性） 掌握各單元電

3、路的工作原理及分析方法掌握各單元電路的工作原理及分析方法 掌握實際技能及各種測試方法掌握實際技能及各種測試方法四四 學習方法學習方法 1 1 合理近似合理近似 例：例：I=20 /I=20 /（1+0.91+0.9） =10.5 mA=10.5 mA 若把若把 1K / 10K =1K 1K / 10K =1K 那么那么 I=20/2K=10 mAI=20/2K=10 mA 僅差僅差5% 5% 而采用一般電阻元件其誤而采用一般電阻元件其誤差有差有10%10% 即即1K1K的元件可能是的元件可能是1.1K1.1K或或900 900 2 2 重視實驗環(huán)節(jié)重視實驗環(huán)節(jié) 堅持理論聯(lián)系實堅持理論聯(lián)系實際

4、際 緒論+20v-1K1k10k0.9k緒論五五 參考書參考書 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 浙大浙大 鄧漢馨鄧漢馨 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 清華清華 童詩白童詩白 電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ) 西安電子科大西安電子科大 孫肖子孫肖子 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù) 北京理工北京理工 王遠王遠 模擬電子線路模擬電子線路(I) (I) 謝源清謝源清return第一章第一章1.1 PN1.1 PN結(jié)及晶體二極管結(jié)及晶體二極管總結(jié)總結(jié)1.2 1.2 晶體三極管晶體三極管半導體基礎(chǔ)知識半導體基礎(chǔ)知識結(jié)型場效應管結(jié)型場效應管(JFET)(JFET)1.3 1.3 場效應管場效應管金屬金屬-

5、-氧化物氧化物- -半導體場效應管半導體場效應管（MOSFETMOSFET）return第一章第一章半導體基礎(chǔ)知識半導體基礎(chǔ)知識 自然界中物質(zhì)按其導電能力可分為自然界中物質(zhì)按其導電能力可分為 導體 : 很容易傳導電流的物質(zhì) （銅 鉛）絕緣體: 幾乎不能傳導電流 (橡皮 陶瓷 石英 塑料) 半導體: 導電能力介于導體與絕緣體之間 (硅 鍺)(本征 雜質(zhì))(都是4階元素 )第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物理基礎(chǔ)知識 一一 本征半導體本征半導體: - : - 純凈的半導體純凈的半導體 共價鍵共價鍵 在本征半導體晶體中，在本征半導體晶體中，原子有序排列構(gòu)成空間原子有序排列構(gòu)成空間點陣晶格），外層

6、電點陣晶格），外層電子為相鄰原子共有，形子為相鄰原子共有，形成成 共價鍵共價鍵 在絕對零度(-273.16)時晶體中沒有自由電子,所有價電子都被束縛在共價鍵中.所以 半導體不能導電價電子共價鍵第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物理基礎(chǔ)知識 電子電子空穴對空穴對 當T 或光線照射下,少數(shù)價電子因熱激發(fā)而獲得足夠的能量掙脫共價鍵的束縛 ,成為自由電子.同時在原來的共價鍵中留下一個空位稱 空穴本征半導體在熱或光照射作用下, 產(chǎn)生電子空穴對-本征激發(fā) T光照電子-空穴對導電能力 所以 半導體的導電能力 與 T，光照 有關(guān) 在本征半導體中電子和空穴是成對出現(xiàn)的Ge第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物

7、理基礎(chǔ)知識 電子電流 電子在電場作用下移動產(chǎn)生的電流 x3 x2 x1 空穴電流空穴電流 空穴移動產(chǎn)生的電流空穴移動產(chǎn)生的電流 x1 x2 x3 x1 x2 x3 激發(fā)激發(fā) 束縛電子獲能量成為自由電子和空穴 自由電子濃度=空穴濃度電子和空穴稱為載流子電子和空穴稱為載流子第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物理基礎(chǔ)知識 復合復合 運動中的自由電子如果“跳進”空穴.重新被共價鍵束縛起來,電子空穴對消失 稱復合 復合在一定溫度下, 使半導體中載流子濃度一定 +4+4+4+4+4第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物理基礎(chǔ)知識 二二 雜質(zhì)半導體雜質(zhì)半導體- - 在本征半導體中摻入微量的雜在本征半導體中

8、摻入微量的雜 質(zhì)使其導電能力產(chǎn)生明顯變質(zhì)使其導電能力產(chǎn)生明顯變化化 N N型半導體型半導體- - 摻入微量的五價元素摻入微量的五價元素( (磷磷 砷砷 銻銻) )由于雜質(zhì)原子提供自由電子由于雜質(zhì)原子提供自由電子-稱稱 施主原子施主原子 N N型雜質(zhì)半導體中電子濃度比同一溫度下型雜質(zhì)半導體中電子濃度比同一溫度下本征半導體的電子濃度大得多本征半導體的電子濃度大得多 所以所以 加深了導電能力加深了導電能力多子電子 少子空穴第一章第一章半導體物理基礎(chǔ)知識半導體物理基礎(chǔ)知識 P P型半導體型半導體 摻入微量的三價元素硼摻入微量的三價元素硼 鋁）鋁） 由于雜質(zhì)原子吸收電子受主原子 多子空穴少子電子雜質(zhì)半導

9、體中 多子濃度由摻雜濃度決定 少子濃度由溫度決定 P P型雜質(zhì)半導體中空穴濃度比同一溫度下型雜質(zhì)半導體中空穴濃度比同一溫度下本征半導體的空穴濃度大得多所以本征半導體的空穴濃度大得多所以 加加深了導電能力深了導電能力return+5+4+4+4+4+3+4+4+4+4 + -1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 在一塊硅片上，用不同的摻雜工藝。使其 一邊形成N型半導體。另一邊形成P型 半導體 則在其交界面附近形成了PN結(jié)。一一 PNPN結(jié)的形成結(jié)的形成1.1.空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) P P型型 N N型半導體型半導體 結(jié)合在一起時，結(jié)合在一起時， 由于交界面兩測多子與少子由于交界面兩測多子

10、與少子 濃度不同濃度不同 引起引起 擴散運動擴散運動 （濃度差引起）（濃度差引起） + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 所以 在交面附近形成了不能移動的帶電離子組成的空間電荷區(qū) P區(qū)空穴 N區(qū)與電子復合在N區(qū)留下帶正電荷的離子 N區(qū)電子 P型與空穴結(jié)合在P區(qū)留下帶負電荷的離子 空間電荷區(qū)形成一個由N指向P的電場 內(nèi)電場 平衡后的PN結(jié)1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管擴散使空間電荷區(qū)加寬。內(nèi)電場加深，而內(nèi)電場阻止

11、擴散進行 漂移運動（內(nèi)電場引起） 促使P區(qū)電子N N區(qū)空穴P 引起 內(nèi)電場增加，擴散減弱，漂移增加。 最后 漂移 = 擴散 動態(tài)平衡 通過PN結(jié)之間電流為零 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管2. 對稱結(jié)與不對稱結(jié)對稱結(jié)與不對稱結(jié) 空間電荷區(qū)中沒有載流子 又稱耗盡層 當N與P區(qū)雜質(zhì)濃度相同時，耗盡層在兩個區(qū)內(nèi)的寬度也相等 對稱結(jié)否則雜質(zhì)濃度較高的一側(cè)耗盡層寬度小于低的一側(cè)不對稱結(jié) P+N結(jié) PN結(jié) 耗盡層中正負電荷量相等圖 1-8 不對稱PN結(jié) 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管二二 PNPN結(jié)的特征結(jié)的特征單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?1.1.正向特征正向特征又稱又稱PNPN結(jié)正

12、向偏置結(jié)正向偏置 外電場作用下多子推向耗盡層，使耗盡層變窄，內(nèi)電場削弱 擴散 漂移 從而在外電路中出現(xiàn)了一個較大的電流 稱 正向電流 VbV1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 在正常工作范圍內(nèi)，PN結(jié)上外加電壓只要有變化，就能引起電流的顯著變化。 I 隨 V 急劇上升，PN結(jié)為一個很小的電阻正向電阻小） 在外電場的作用下，PN結(jié)的平衡狀態(tài) 被打破，使P區(qū)中的空穴和N區(qū)中的電子 都向PN結(jié)移動，使耗盡層變窄 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管1.PN1.PN結(jié)的反向特性結(jié)的反向特性 外電場使耗盡層變寬外電場使耗盡層變寬 使使 漂移少子）漂移少子） 擴散多子）擴散多子） 回路中

13、的反向電流 I非常微弱一般Si 為nA 級 Ge 為uA 級又少子是本征激發(fā)產(chǎn)生管子制成后其數(shù)值與溫度有關(guān) T I 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 反向電流不僅很小，而且當外加電壓超過零點幾伏后， 少子供應有限，它基本不隨外加電壓的增加而增加。 稱為反向飽和電流 反偏時電壓變化很大，而電流增加極微 PN結(jié)等效為一大電阻反向電阻大） PN結(jié)這種只允許一個方向電流順利 通過的特性 單向?qū)щ娦?+1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管3.PN3.PN結(jié)伏安特性表示式結(jié)伏安特性表示式 Is Is 反向飽和電流反向飽和電流 決定于決定于PNPN結(jié)的材料，制造工藝、溫度結(jié)的材料，制造工

14、藝、溫度 UT =kT/q - UT =kT/q - 溫度的電壓當量或熱電壓溫度的電壓當量或熱電壓 當當 T=300KT=300K時時, UT = 26mV , UT = 26mV KK波耳茲曼常數(shù)波耳茲曼常數(shù) TT絕對溫度絕對溫度qq電子電荷電子電荷 uu外加電壓外加電壓U U 為反向時，且為反向時，且 1)(!1)1()1(nnTSUuSTkuqSUunIeIeIiT1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管U正偏時正偏時, VVT I=IseU/UT 實際特性在I較大時與指數(shù)特性有一定差異在上面討論忽略了引出線的接觸電阻，P區(qū)N區(qū)的體電阻及表面漏電流影響 導通電壓- 正向電流有明顯數(shù)

15、值時所對應的電壓 正向電壓較小時,不足影響內(nèi)電場 載流子擴散運動尚未明顯增加 正向電流0 I GeSi導通電壓死區(qū)電壓閥植電壓 UGe 0.2-0.3V 0.2VSi 0.6-0.8V 0.7V1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管三三 溫度對伏安特性影響溫度對伏安特性影響 TT正向特性左移反向正向特性左移反向電流明顯增大，電流明顯增大，T T 每升每升高高1010攝氏度攝氏度 IsIs增加一倍增加一倍 V(BR)IUTT當T到一定程度時，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度超過原來雜質(zhì)電離產(chǎn)生的多子濃度，雜質(zhì)半導體與本征半導體一樣，PN結(jié)不再存在 關(guān)系式:1012122TTSSIIIS1IS2 當

16、PN結(jié)處于反向偏置時,在一定范圍內(nèi)的反向電壓作用下,流過PN結(jié)的電流是很小的反向飽和電流,但當反向電壓超過某一數(shù)值后,反向電流會急劇增加 稱 PN結(jié)的擊穿 把反向電流開始明顯增大時所對應的反向電壓 稱 擊穿電壓 V(BR)1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 為保證為保證PNPN結(jié)正常工作。它的工作溫度不能結(jié)正常工作。它的工作溫度不能 太高，溫度的限制與摻雜濃度有關(guān)，摻雜越太高，溫度的限制與摻雜濃度有關(guān)，摻雜越 大，最高工作溫度越高大，最高工作溫度越高三三 PNPN結(jié)的擊穿結(jié)的擊穿 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管雪崩擊穿雪崩擊穿輕摻雜輕摻雜 摻雜越低摻雜越低 擊穿電壓越大

17、擊穿電壓越大 PN結(jié)一旦擊穿后,可認為反向電壓幾乎不變 近似為V(BR) 擊穿齊納擊穿齊納擊穿重摻雜重摻雜 摻雜越高摻雜越高 擊穿電壓越低擊穿電壓越低V(BR)7VV(BR)7V以上以上 擊穿擊穿 (Si)(Si)V(BR)5VV(BR)IEP IE IEN=IBN+ICN 1.21.2晶體三極管晶體三極管 B B區(qū)：傳遞和控制電子區(qū)：傳遞和控制電子 復合產(chǎn)生的電流復合產(chǎn)生的電流IBN IB=IBNIBN IB=IBNICBOICBO（擴散） （復合） 被復合的電子數(shù)極少,大部分都擴散到c結(jié)邊沿 基區(qū)很薄 空穴濃度低C C區(qū)：收集電子區(qū)：收集電子ICNICN（漂移）IC=ICNICBO（反向飽

18、和電流）集電區(qū)和基區(qū)的少子在結(jié)反向電壓作用下漂移到對方 形成ICBO過程：注入 擴散 復合 搜集1.21.2晶體三極管晶體三極管 二二. . 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系 根據(jù)輸入輸出回路的公共端不同，可組成三種組態(tài). 無論哪種接法為保證正向受控作用 須使發(fā)射結(jié)正偏、 集電極反偏 且滿足 IE=IB+IC外接電路使發(fā)射結(jié)正偏、 集電極反偏外因：內(nèi)因：提高傳輸效率的條件：1制成不對稱結(jié)P+NP或N+PN 2基區(qū)薄3增加集電結(jié)面積1.21.2晶體三極管晶體三極管 三種組態(tài)共基極共集電極共發(fā)射極注注 意意發(fā)射極 即能做輸入端 又能做輸出端基極 只能做輸入端 不能做輸出端 集電極 只能做輸出端 不能做輸入

19、端1.21.2晶體三極管晶體三極管 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系 定義 共基極直流電流放大系數(shù) 1ECBOCENCNIIIII IC= IE+ICBO IE 定義 共e極直流電流放大系數(shù) CBOIIIIIIBCBOCBNCNICEO = (1+ ) ICBO ICEO穿透電流 ICBO反向飽和電流IB = IBNICBO= IEIC =（1 ）IEICBO（1 ）IE IE= IC+IB IC=ICN ICBO= IB+(1+ ) ICBO IB IEIEN= IBN+ ICN =(1+ ) IB(1+ ) ICBO(1+ ) IB 1.21.2晶體三極管晶體三極管 由于 都反映了管中基區(qū)擴散與復

20、合的關(guān)系 11，由定義可得： 總結(jié)：總結(jié)：IC IE IE (1+ ) IB IC IB IB（1 ）IEIE= IC+IB1.21.2晶體三極管晶體三極管 一一. . 共射極特性共射極特性 1. 共射極輸入特性曲線 以 為參量， 與 的關(guān)系 CEuBiBEuCBEBCE)(uufi特點：類似二極管特性， 但并非是e結(jié)特性， 因e結(jié)與c結(jié)是相關(guān)的 即受 控制的 CEuSi UBE: 0.60.8V 0.7V Ge UBE: 0.10.3V 0.2V1.21.2晶體三極管晶體三極管 2. 2. 共射極輸出特性曲線共射極輸出特性曲線 以為參量時 與 的關(guān)系 BiCiCEu CCEC)(Biufi輸

21、出特性劃分為三個區(qū)域 放大區(qū)放大區(qū)發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏的工作區(qū)集電結(jié)反偏的工作區(qū) 對 有很強的控制作用，反映在共射極交流放大系數(shù)上 BiCiCCEuBCII定義 =iB=iB=ICBOICBOVCE = VBEVCE = VBE飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)放放 大大 區(qū)區(qū)1.21.2晶體三極管晶體三極管 變化對 影響很小 CEuCi飽和區(qū)飽和區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏 VCE的變化對Ic影響很大 而Ic不隨IB變化 僅受VCE控制 把VCE = VBE 稱臨界飽和飽和時 C.E間電壓 稱 飽和壓降 用VCES表示 (Si管約為0.5V)小功率截止區(qū)截止區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均

22、處于反偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反偏 此時 iE=0 ,iC=ICBO 截止區(qū) 即為iB=ICBO 的那條曲線以下的區(qū)域 但小功率管ICBO很小 可忽略 近似以 iB=0 為其截止條件1.21.2晶體三極管晶體三極管 3. 3. 溫度對晶體管特性的影響溫度對晶體管特性的影響溫度對VBE的影響T VBE 即輸入特性曲線左移溫度對ICBO的影響T ICBO 即輸出特性曲線上移溫度對的影響T 即輸出特性曲線上曲線間距離T T對對 VBE ICBO VBE ICBO 的影響反映在集電極電流的影響反映在集電極電流ICIC上上 都使都使IC IC 1.21.2晶體三極管晶體三極管 二二. . 晶體管的主要參數(shù)

23、晶體管的主要參數(shù) 1. 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 共射直、交 流電流放大系數(shù) CBCCBOBCBOCBNCNCE,uIIIIIIII直流交流共基直、交流電流放大系數(shù) CuECECBOCENCNCBIIIIIII,直流交流ICBO ICEO 都很小 在數(shù)值上 1.21.2晶體三極管晶體三極管 2. 2. 極間反向電流極間反向電流 ICBO ICBO 射極開路射極開路 集一基反向電流集一基反向電流 集電極反向飽和電流集電極反向飽和電流 ICEO ICEO 基極開路基極開路 集一射反向電流集一射反向電流 集電極穿透電集電極穿透電流流 IEBO IEBO 集電極開路集電極開路 射一基反向電流射一

24、基反向電流 3. 3. 結(jié)電容結(jié)電容 發(fā)射結(jié)電容Cbe，集電結(jié)電容Cbc，它們影響晶體管的頻率特性 4.4.極限參數(shù)極限參數(shù) 集電極最大允許功耗PCM 這參數(shù)決定于 管子的溫升。使用時不能超過且注意散熱1.21.2晶體三極管晶體三極管 由 PCM=ICVCE 在輸出 特性上畫出這一曲線PCMICMUBRCEO集電極最大允許電流ICM 引起明顯下降時 的最大集電極電流ICICM時時 管子不一定管子不一定會損壞會損壞 但但 明顯下降明顯下降在晶體管線性運用在晶體管線性運用時時 ic不應超過不應超過ICM反向擊穿電壓 U(BR)CBO 射極開路射極開路 集一基反向擊穿集一基反向擊穿電壓電壓 U(BR

25、)CEO 基極開路基極開路 集一射反向擊穿集一射反向擊穿電壓電壓 U(BR)EBO 集電極開路集電極開路 射一基反向擊射一基反向擊穿電壓穿電壓 1.21.2晶體三極管晶體三極管 1.3 1.3 場效應管場效應管 場效應管不僅具有一般晶體管體積小，重量輕，耗電省，壽命長等特點 而且還有輸入阻抗高可達1015）、噪音低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和制造工藝簡單等優(yōu)點。 因而應用范圍很廣，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路中應用很廣 特點： 也是一種具有正向受控作用的有源器件晶體管 電流控制作用場效應管 電壓控制作用1.3 1.3 場效應管場效應管晶體管： 是由電子和空穴二種 載流子運動形成電流的場效應管

26、： 是利用改變電場來控 制固體材料的導電能力 場效應管按結(jié)構(gòu)不同分：結(jié)型場效應管(JFET)絕緣柵場效應管(IGFET)N溝道P溝道 MOS管P溝道增強型耗盡型N溝道增強型耗盡型1.3 1.3 場效應管場效應管（利用半導體內(nèi)電場效應進行工作的）（利用半導體內(nèi)電場效應進行工作的） 在一塊N型半導體材料兩邊擴散高濃度P型區(qū)重摻雜形成兩個P+N結(jié) 為不對稱結(jié)為不對稱結(jié)PNPN摻雜濃度不同）摻雜濃度不同）兩個P中間所夾的N型半導體區(qū)稱為導電溝道N N溝道結(jié)型溝道結(jié)型 場效應管場效應管箭頭方向為柵源箭頭方向為柵源PNPN結(jié)的正偏方向結(jié)的正偏方向P P溝道溝道一、結(jié)型場效應管一、結(jié)型場效應管(JFET)(

27、JFET)1.3 1.3 場效應管場效應管一一.JFET.JFET的結(jié)構(gòu)與工作原理的結(jié)構(gòu)與工作原理( (以以N N溝道為例溝道為例) )1.VGS1.VGS對漏極電流對漏極電流IDID的控制作用的控制作用 對N溝道JFET，正常工作時 UGS0 ，此時 ID=0 夾斷狀態(tài)時夾斷狀態(tài)時 ID=0 ID=0 |VGS|VGS|P+NP+N結(jié)的耗盡層結(jié)的耗盡層溝道變窄溝道變窄 （即溝道電阻（即溝道電阻 ）（1改變改變VGS的大小就可達到控制溝道寬度的的大小就可達到控制溝道寬度的目的，從而實現(xiàn)了對溝道電阻的控制作用。目的，從而實現(xiàn)了對溝道電阻的控制作用。 （2當加當加VDS0的電壓時的電壓時ID就隨就

28、隨VGS的變化而變的變化而變化，從而達到化，從而達到VGS對對ID的控制作用的控制作用 1.3 1.3 場效應管場效應管 場效應管場效應管GSGS上加反向偏壓上加反向偏壓 ，則反向電流很小，則反向電流很小， 若忽略反向電流若忽略反向電流 ， 則柵極電流基本為零， 控制信號的能量消耗很小控制信號的能量消耗很小( (輸入電阻大輸入電阻大) )。 但當GS上加正向偏壓時會產(chǎn)生柵極電流若不采取限流措施會燒壞管子 使用時應注意+ +_0VGS 01.3 1.3 場效應管場效應管2. UDS2. UDS對對IDID的影響的影響 (VGS=0)(VGS=0)一般對N溝道JFET， VDS0(1)當VGS=V

29、DS=0時靠漏端與靠源端的 溝道寬度一樣，即具有均勻的溝道(2)當VGS=0而 VDS0時， 靠漏端的P+N結(jié)的反偏程度靠源端的P+N結(jié)反偏程度這使溝道兩側(cè)的耗盡區(qū)從源極到漏極逐漸加寬，結(jié)果使溝道逐漸變窄。隨著VDS 溝道不等寬的情況越明顯溝道在漏極附近越來越窄 1.3 1.3 場效應管場效應管 當VDS增大到VDS= Vp 時 在漏極附近的耗盡區(qū)開始靠攏 稱預夾斷在預夾斷狀態(tài)ID較大為 IDSS(3)當VDS再時 耗盡區(qū)沿溝道加長， 它們接觸部分稱夾斷區(qū) 夾斷區(qū)加長并不意味著ID為零，因為若ID為零則夾斷區(qū)也不復存在。夾斷區(qū)的加長意味著溝道電阻增大， VDS 繼續(xù)時， ID趨于不變。此時的電

30、流稱為 漏極飽和電流IDSS1.3 1.3 場效應管場效應管 但VDS不能無限 VDS到一定值時會產(chǎn)生反向擊穿現(xiàn)象。 3. VGS03. VGS0 VDS0 時的情況時的情況VGS越負使耗盡區(qū)變寬、導電溝道變窄，VDS越正使耗盡區(qū)和導電溝道進一步變得不等寬，(1)同一VDS下，改變VGS 使溝道寬度不同， ID也隨之改變 即 ID的大小受VGS控制。 隨著|VGS|，導電溝道變窄，電阻變大， 在同樣VDS作用下，產(chǎn)生的ID |VGS| 溝道電阻 ID 1.3 1.3 場效應管場效應管 VDS VP 即即 VDS - VP 預夾預夾斷狀態(tài)斷狀態(tài) 而又而又 VDS= VDG器件達到預夾斷狀態(tài)的條件

31、是器件達到預夾斷狀態(tài)的條件是 VGDVP VGD=VGS-VDS VDS VGS-VP(2)VGS不同，產(chǎn)生預夾斷的VDS值也不同。(3)只有當 VGS=VP 時 溝道全部夾斷，此時 ID=01.3 1.3 場效應管場效應管二二. N. N溝道溝道JFETJFET的特性曲線的特性曲線1.1.轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線CUGSDDSufi)(UDSUDS一定時，一定時，UGSUGS對對iDiD的控制作用的控制作用為保證JFET工作在恒流區(qū) 要求VDSVGS-VP可用方程描述定義定義: : 漏極飽和電流漏極飽和電流IDSSIDSS VGS=0 VGS=0時時iDiD的值的值夾斷電壓 VP iD =0

32、時VGS的值21 (）PGSDSSDVVII1.3 1.3 場效應管場效應管2.2.輸出特性曲線輸出特性曲線(1)(1)壓控電阻區(qū)線性電阻區(qū)，非飽和區(qū)）壓控電阻區(qū)線性電阻區(qū)，非飽和區(qū)）條件是：VP VGS00 VDS VGS-VPUDS=UGS-UGD1.3 1.3 場效應管場效應管 在該狀態(tài)時 導電溝道暢通，漏源之間呈線性電阻特性 又稱 線性電阻區(qū) 且該阻值大小與VGS有關(guān)： VGS越大(越向0電壓逼近)，導電溝道越寬，溝道電阻越小，在相同的VDS值時，iD越大 通過改變VGS的大小可控制漏源之間溝道電阻的大小，因而又稱 壓控電阻區(qū)。1.3 1.3 場效應管場效應管(2)(2)飽和區(qū)恒流區(qū)，

33、放大區(qū)）飽和區(qū)恒流區(qū)，放大區(qū)）條件是：條件是：VP VGS0VP VGS VGS-VP VDS VGS-VP這時器件工作于所謂預夾斷區(qū)，這時器件工作于所謂預夾斷區(qū)，iDiD主要受主要受VGSVGS控制，與控制，與VDSVDS基本無關(guān)，基本無關(guān)，呈恒流特性呈恒流特性 ，作放大器時工作于該區(qū)域。，作放大器時工作于該區(qū)域。1.3 1.3 場效應管場效應管(3)(3)截止區(qū)截止區(qū)條件是：條件是：VDS 0VDS 0 VGS VGS VP VP這時漏源之間處于開路狀態(tài)這時漏源之間處于開路狀態(tài) iD=0 iD=0 應用于開關(guān)電路應用于開關(guān)電路(4)(4)擊穿區(qū)擊穿區(qū)為防器件損壞，工作時應避免進入該區(qū)須保證

34、 VDSVT 才會形成導電溝道開啟電壓開啟電壓iD=0 時時VGS的值的值 1.3.41.3.4金屬金屬- -氧化物氧化物- -半導體場效應管半導體場效應管(MOS(MOS管管) )器件達到預夾斷的條件為 VDS VGS-VT 對 N 增 MOS管 VGS0 VDS0iD+01.3.41.3.4金屬金屬- -氧化物氧化物- -半導體場效應管半導體場效應管(MOS(MOS管管) )對P 增 MOS管VGS0 VDS0 對P 耗 MOS管 VGS可+ - 0 VDS0 ，P溝道溝道 VDS0耗盡型耗盡型 當當VGS=0時，時， iD =0夾斷電壓夾斷電壓VGS(off)顯然JFET也是耗盡型MOS

35、 VGSMOS VGS可可 + - + - 0 0JFETJFET要求VGS0 P (3) 增強型增強型當VGS=0時 iD =0對轉(zhuǎn)移特性：結(jié)型不過零，過零是對轉(zhuǎn)移特性：結(jié)型不過零，過零是MOSMOS1.3.41.3.4金屬金屬- -氧化物氧化物- -半導體場效應管半導體場效應管(MOS(MOS管管) )三三. . 場效應管的參數(shù)場效應管的參數(shù)1. 1. 直流參數(shù)直流參數(shù) VT VT、VPVP、IDSS IDSS 2. 2. 交流參數(shù)交流參數(shù)CuGSDmDSdudig低頻跨導gm定義對耗盡型對耗盡型對增強型對增強型2)(2GSthGSoxnDUuLWCi2/12)(DQoxnGSthGSox

36、nmILWCUuLWCg總結(jié)：總結(jié)：本征半導體 四價元素硅、鍺 化合物砷化鎵 共價鍵 載流子（光、電、熱） P型半導體空穴電子 多子 少子 N型半導體 電子空穴 多子 少子 摻入三價元素硼鋁銦等 摻入五價元素 砷磷銻等濃度差 先多子擴散 電場力 后少子漂移 電子空穴動態(tài)平衡后形成 PN結(jié) 本征激發(fā)總結(jié)：總結(jié)：平衡后不存在載流子稱耗盡區(qū) 正負離子形成內(nèi)建電場UB阻擋了擴散 稱阻擋區(qū)或勢壘區(qū) PN結(jié)反偏內(nèi)電場增加為 PN結(jié)正偏內(nèi)電場下降為 UUBUUB多子推離耗盡區(qū)使之變寬 利多子擴散 耗盡區(qū)變窄 利少子漂移形成小的IR 小電壓引起大的IF 外加電壓對結(jié)的調(diào)寬效應 勢壘電容CT 擴散電容 CDPN

37、結(jié)結(jié)電容 DTjCCC總結(jié)：總結(jié)：PN結(jié)的V-A特性 正向特性 反向特性 RBUuV1 . 0SIi) 1(/kTquSeIiu:外加正向電壓 kTquSeI/qkTUT/nUunnSTI)(1!1=Is:反向飽和電流 mVUKTT26,300常溫下：RBUU ，UBR反向擊穿電壓 反向擊穿 總結(jié)：總結(jié)： 輕摻雜耗盡區(qū)寬 雪崩擊穿 反向電壓使少子加速 撞出區(qū)內(nèi)中性原子的電子 形成新的電子空穴對 再加速撞出更多 連鎖反應 雪崩現(xiàn)象 反向電流IR激增 重摻雜耗盡區(qū)窄 齊納擊穿 不大的反向電壓 區(qū)內(nèi)中性原子的 引起電子空穴對激增 反向擊穿 電子空穴對形成大的耗盡區(qū)電場價電子拉出鍵反向電流IR激增總結(jié)

38、：總結(jié)：硅材料硅材料PNPN結(jié)結(jié) 雪崩擊穿 雪崩加齊納擊穿 齊納擊穿 VUBR7VUVBR75VUBR5The end. return第二章第二章 基本電路基本電路 2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路2.2 2.2 晶體三極管放大電路晶體三極管放大電路二極管電路例題二極管電路例題2.4 2.4 場效應管放大器場效應管放大器范例分析范例分析第二章第二章 基本電基本電路路2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路一、一、 二極管的基本應用電路二極管的基本應用電路 1.1.二極管整流電路二極管整流電路 a. a. 半波整流半波整流若二極管視為理想，正半周D導通 uo=ui 負半周時D截止

39、uo=0 電路輸入輸出第二章第二章 基本電路基本電路b.b.全波整流全波整流 利用四個二極管構(gòu)成的橋堆可實現(xiàn)全波整流電路 電路堆棧簡化電路輸入輸出波形2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路當 時V導通第二章第二章 基本電路基本電路2.2.二極管限幅電路二極管限幅電路 二極管上限幅電路及波形 當 時, V截止 E、V倒置可得下限幅 VUEuonDi7 . 2)(Vui7 . 2輸入輸出2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路雙向限幅器輸入、輸出波形 上圖是一簡單雙向限幅電路選擇不同的D，可得不同的限幅電平 輸入輸出波形雙向限幅器2.1 2.1 晶體二極管電

40、路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路二二 穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓電路 利用PN結(jié)反向擊穿時，具有穩(wěn)壓特性而制作成 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管及其特性曲線 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路特點:反向工作(具有穩(wěn)壓作用) 電路中需加限流電阻(防止熱擊穿)1.1.穩(wěn)壓二極管的參數(shù)穩(wěn)壓二極管的參數(shù) 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓Uz- Uz- 流過二極管電流為規(guī)定值時流過二極管電流為規(guī)定值時 穩(wěn)壓管二端的電壓穩(wěn)壓管二端的電壓額定功耗額定功耗Pz- Pz- 由管子溫升所限由管子溫升所限 穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流Iz-Iz-正常工作時的參考電流正

41、常工作時的參考電流, ,電流電流小于其小于其, ,穩(wěn)定效果差，反之好穩(wěn)定效果差，反之好, ,但受限制但受限制最大電流最大電流 ZZZUPImax2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路動態(tài)電阻動態(tài)電阻 rz - rz - QZiur擊穿特性,工作點上切線斜率之倒數(shù)，工作電流越大其愈小。 溫度系數(shù)溫度系數(shù) - 溫度變化1時 穩(wěn)定電壓的變化量 硅穩(wěn)壓管VUZ5時 為負溫系數(shù)齊納）時 為正溫系數(shù)雪崩） VUZ7VUVZ75時溫度系數(shù)很小 而在左右的穩(wěn)壓管有廣泛應用VUZ62.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路2.2.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓

42、電路穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 電路如圖 R為限流電阻RL為負載 ZUU 0穩(wěn)壓穩(wěn)壓 是指是指Ui ,RLUi ,RL變化時，變化時， UoUo保持不變保持不變 ZUU 0基本不變，需使 Iz在IZMIN和IZMAX之間為使2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路考慮 Ui在Uimin，Uimax內(nèi) IL在Ilmin，ILmax內(nèi)確定 限流電阻 R 的取值范圍 所謂電路設(shè)計miniiUU minLLRR 時，Iz最小ZUU 0當 要使minminminzLZZiIRURUU必需maxminminminminRRUIRUURLZzLZi即2.1 2.1 晶體二極管電路晶

43、體二極管電路第二章第二章 基本電路基本電路maxiiUU maxLLRR ，Iz最大 當maxmaxLmaxZZZiIRURUU必需minmaxLmaxmaxLmaxRRUIRUURZzZi即可見 R的取值范圍是在 Rmin與Rmax之間若計算結(jié)果出現(xiàn)說明給定條件下Uz已超出了的穩(wěn)壓工作范圍 maxminRR2.1 2.1 晶體二極管電路晶體二極管電路限幅電路例題（輸入波形：幅值為5V的正弦波）2V2VD導通：Vo=D截止：通：止：限幅電路例題導通：截止：通：止：限幅電路例題時通，止時止，通時止，通2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路主要功能：不失真地放大電信號主要功能：不失真地放大電

44、信號 一一. . 基本放大器電路組成及其工作原理基本放大器電路組成及其工作原理 (以NPN型共發(fā)射極放大電路為例)輸入回路與輸出回路電流、電壓的關(guān)系 大小 靜態(tài)動態(tài)結(jié)合 大寫小寫 （瞬時值） beBEQBEuUu輸入回路（瞬時值）輸出回路bBQBiIiceCEQCEuUucCQCiIi書寫格式1.1.電路的組成及各節(jié)點信號電路的組成及各節(jié)點信號 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路習慣畫法iBiC2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路晶體管：晶體管： 電路的核心無件，工作在放大狀態(tài)。電路的核心無件，工作在放大狀態(tài)。 控制能量的轉(zhuǎn)換，將直流供電電源控制能量的轉(zhuǎn)換，將直流供電電源 U

45、CCUCC轉(zhuǎn)換成輸出信號的能量轉(zhuǎn)換成輸出信號的能量 VBB: VBB: 基極直流電源，保證基極直流電源，保證e e結(jié)在整個信號周結(jié)在整個信號周期期 內(nèi)均處于正偏狀態(tài)內(nèi)均處于正偏狀態(tài) ( (不加不加VBBVBB時，時，NPNNPN管只有在正半周導通而管只有在正半周導通而負半周負半周 截止，輸出信號失真了截止，輸出信號失真了) )RB: (幾十幾十 幾百幾百K)基極偏置電阻，防止交流基極偏置電阻，防止交流 短路。由短路。由VBB和和RB供給基極一個合適的基供給基極一個合適的基 極電流極電流IBQ2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路VCC: VCC: 集電極直流電源集電極直流電源1.1.保證

46、保證C C結(jié)處于反向偏置狀結(jié)處于反向偏置狀態(tài)態(tài) 2.2.提供了整個放大器提供了整個放大器的能源）的能源） 放大電路實質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換器放大電路實質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換器 作用是將直流能量轉(zhuǎn)化為所需的交流能量作用是將直流能量轉(zhuǎn)化為所需的交流能量 RC: (幾幾 幾十幾十K)集電極電阻集電極電阻 將電流的變化轉(zhuǎn)化將電流的變化轉(zhuǎn)化 為電壓變化，從而獲得電壓放大作用為電壓變化，從而獲得電壓放大作用C1,C2: (C1,C2: (幾幾ufuf 幾十幾十uf)uf)隔斷直流，耦合交流信號隔斷直流，耦合交流信號 (1.(1.對直流相當于開路對直流相當于開路 2.2.對交流相當于短路對交流相當于短路) ) 2.

47、2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路2. 2. 放大原理及電流電壓波形放大原理及電流電壓波形 待放大的信號須加在be回路CSE1BEieIiTUu由公式可知：當VBE VBE(ON)后VBE 對iC 有敏感的控制作用而VCE 對iC 的影響十分微弱 所以待放大的信號加在b或e極能有效的得到放大，而不能加在c極。 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路 須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點直流工作狀態(tài)： （靜態(tài)）當vi0時 電路中各處的電壓電流都是不變的直流 對應的電流，電壓為IBQ、ICQ、VCEQ、VBEQ他們代表了輸入輸出特性上的一個點 習慣上稱 靜態(tài)工作點 即Q點交流工

48、作狀態(tài)： （動態(tài)）當vi0時靜態(tài)工作點設(shè)置是否合適對放大器的性能有很大影響 即要保證 輸出電壓要不失真地放大 2.22.2三極管放大電路三極管放大電路如圖 若Q點選得很小則產(chǎn)生了截止失真 這種由于器件非線性而引起的畸變稱為 非線性失真為了防止非線性失真，在沒有輸入信號時Q點也不能為0而必須有合適的數(shù)值 以保證在vi的整個變化過程中晶體管始終工作在 放大區(qū) 若Q點過大措施是Q點下移使IB變小若Q點過小措施是Q點上移使IB變大2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路 放大狀態(tài)下管子的電壓，電流波形放大狀態(tài)下管子的電壓，電流波形 晶體管上各端電壓，端電流為 直流+交流且 交流分量的幅值 直流分量

49、的幅值，所以 在任一時刻e結(jié)正偏c結(jié)反偏 可見 放大作用是指輸出交流分量與輸入信號的關(guān)系， 因為只有交流分量才能反映輸入信號的變化 vO與vi反相 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路二二. . 放大器的主要性能指標放大器的主要性能指標 對信號源而言，放大器相當于它的負載。 放大器的輸入特性用輸入電阻Ri表示 1.1.放大器的二端口模型放大器的二端口模型 對負載而言，放大器相當于負載的信號源。 放大器的特性用輸出電阻RO和一個受控電壓源電流源來表示 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路放大倍數(shù)或增益放大倍數(shù)或增益 2.2.主要指標主要指標定義為放大器輸出量和輸入量之比值 根據(jù)二

50、端口模型中輸入量Ui，Ii和輸出量Uo ，Io的不同，有四種不同定義的放大倍數(shù) 電壓增益 ：iOuUUA 電流增益 ：iOiIIA iOgUIA 互導增益 :互阻增益： iOrIUA 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路為方便，Au,Ai有時用分貝dB來表示 )(lg20)(lg20dBIIAdBUUAiOiiOu，Au,Ai之積稱放大器的 功率增益 )(lg10dBPPGAAPPGiOPiuiOP倍或 輸入電阻輸入電阻RiRi 用來衡量放大電路對信號源的影響用來衡量放大電路對信號源的影響 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路 當RiRs時 ViVs， Ri越大得到的輸入信號電

51、壓較大 信號源采用電壓源即輸入電阻越大 - 信號源電壓Vs更有效地加到放大器的輸入端 反之RiRs）Ri越小得到的輸入信號電流較大 信號源采用電流源 輸出電阻輸出電阻RoRo計算方法與電路分析一致）計算方法與電路分析一致）反映放大電路帶負載能力2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路當Ro越小則RL變化對輸出電壓的影響越小VoVo 即輸出電壓Vo越穩(wěn)定 帶負載能力強反之，若想在負載上得到電流較穩(wěn)定則應使Ro大 非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)THD THD 由于放大管輸入輸出特性的非線性，不可避免地要產(chǎn)生非線性失真，即放大器非線性失真的大小與工作點位置，信號大小有關(guān) 但如果放大器的靜態(tài)工作點設(shè)

52、置在 放大區(qū) 且輸入信號足夠小， 那么 非線性失真系數(shù)將很小 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路一般只有在大信號工作時才考慮非線性失真問題 非線性失真產(chǎn)生了新的頻率分量 頻率失真頻率失真( (線性失真線性失真) )輸入信號由許多頻率分量組成，由于放大器對不同頻率信號的增益產(chǎn)生不同的放大而造成的失真。(此時輸出信號中并未增加新的頻率分量) 2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路三三. . 直流工作狀態(tài)的分析直流工作狀態(tài)的分析-估算法估算法 1. 固定偏置電路固定偏置電路直流通路注意:在直流通路中只有直流分量注意：只有在放大區(qū)才是正確的。BBEQCCBQRVVIBQCQIICCQC

53、CCEQRIVV2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路討論：討論：1) 若基極接地或負電壓，則偏置電流為0。管子截止，此時VCEQ=Vcc(2) 若RB 變小，那么 IBQ ICQ VCEQ ， 當VCEQ IB 時有穩(wěn)定工作點的作用有穩(wěn)定工作點的作用 CCBBBBQVRRRV212BEQBQEQVVVEEQEQCQRVII)(ECCQCCCEQRRIVV2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路* * 在此電路中在此電路中RB1 ,RB2 ,RERB1 ,RB2 ,RE如何選擇？如何選擇？為確保UB固定，則I1IBQ 所以RB1 ,RB2 選小些， 但太小時 將增大電源 Vcc 的損

54、耗， 且會使放大器的輸入電阻減小 設(shè)計電路時使 發(fā)射極電阻RE越大,穩(wěn)定性越好，但直流壓降(IEQRE)越大，使VCEQ減小一般選)()105(1iBQSII )()2010(1eBQGII CCEQVV)3151(2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路3. 3. 其他偏置電路分析法：其他偏置電路分析法： a.2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路*反之，若式改為則RB對IE的影響是RE的 倍將將RBRB折合到發(fā)射極時要乘折合到發(fā)射極時要乘CQBEQECQEQEQCQIVRIVVIT)(EBBEQCCEQRRVVI111112.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路b.2.2 2

55、.2 三極管放大電路三極管放大電路管子截止時：管子截止時：VCEQ=VCC飽和時：飽和時：VCEQ=VCES 0二二. . 交流通路在交流通路中只有交流分量）交流通路在交流通路中只有交流分量） 在畫交流通路時，電源相當于短路即接地電容-隔直通交2.2 2.2 三極管放大電路三極管放大電路2.2.22.2.2放大器的圖解分析法放大器的圖解分析法 放大器的分析方法有二種：圖解分析法：形象、直觀，但難以準確定量分析等效電路法：等效電路法：對器件建模進行電路分析，運算簡便，結(jié)果誤差小對器件建模進行電路分析，運算簡便，結(jié)果誤差小一一. . 直流圖解分析法以共射極放大器為例）直流圖解分析法以共射極放大器為

56、例） 由前述方法，估算出IBQ，UCEQ，ICQ。在晶體管的輸出特性上找出二個特殊的點M0,UCC/RC）NUCC,0），用直線連接MN，其斜率為-1/ RC稱 直流負載線 2.2.22.2.2放大器的圖解分析法放大器的圖解分析法 它和IBQ 線的交點Q 稱為靜態(tài)工作點，該點對應的 縱座標值為ICQ 橫座標值為UCEO Ucc/Rc M NiB=iBQICQUCEOUCEOUcc 當RC不變，RB,IBQ，Q 點沿負載線上移，極限位置為Q2，對應的橫座標值為UCE(sat)，表明靜態(tài)時晶體管已在飽和狀態(tài)。 反之 RB,IBQ，Q點沿負載線下移至Q1， 極限位置N，對應的橫座標值為UCC， 表示

57、晶體管已工作在截止狀態(tài)了。 QRB Q2RB Q1 Q Q3 Q4RC RC 2.2.22.2.2放大器的圖解分析法放大器的圖解分析法 上述兩種狀態(tài)下晶體管都不能正常放大信號 正確方法是Q點應偏置在負載線的中點 當IBQ不變時，RC，負載線斜率變小，Q點移至Q3反之，RC，負載線斜率增大，Q點移至Q4Q點都不在負載線中點，將影響正常放大這時應重新設(shè)置IBQ值 一一. .交流圖解分析法交流圖解分析法 交流負載線交流負載線 - - 是一條通過是一條通過Q Q點斜率為點斜率為 -1/RL -1/RL 的一條線的一條線, , 其中其中 RL=Rc/RLRL=Rc/RL2.2.22.2.2放大器的圖解分

58、析法放大器的圖解分析法 原因: 交直流負載線必然在Q點相交,因為在線性 工作范圍內(nèi),Vi在變化過程中一定經(jīng)過O點 即 Vi=0,而這一時刻既是動態(tài)過程中的一個點, 又與靜態(tài)工作情況相符.根據(jù) Vce=ic*RL 設(shè) ic 為 由Q點減小到0, 即 ic=ICQ Vce=ICQ*RL 方法方法: :cev2.2.22.2.2放大器的圖解分析法放大器的圖解分析法 三三. .直流工作點與放大器非線性失真直流工作點與放大器非線性失真 良好設(shè)計的放大器工作點應位于交流負載線的中點。不然當工作點過低，在信號負半周時會進入截止區(qū)。所以，因受截止失真限制，最大不失真輸出電壓幅度為截止失真截止失真LCQomRI

59、U2.2.22.2.2放大器的圖解分析法放大器的圖解分析法 當工作點過高在信號正半周時會進入飽和區(qū)，因飽和失真限制，最大不失真輸出電壓幅度為飽和失真飽和失真CESCEQomUUU工作點在負載線中點時，上二式是近似相等的工作點不在中點時，則取小的一個作為Vom， 最大不失真信號的 峰峰值 即 為該值的兩倍2.2.32.2.3放大器的交流等效電路分析法放大器的交流等效電路分析法 一一. . 晶體管交流小信號模型共射為例）晶體管交流小信號模型共射為例） 應用條件： 靜態(tài)工作點選擇恰當，晶體管工作在放大區(qū) 輸入信號較小，非線性失真可忽略 1. 1. 混合混合型電路模型型電路模型 共發(fā)射極晶體管 電路模

60、型 2.2.32.2.3放大器的交流等效電路分析法放大器的交流等效電路分析法 ubeube對對ibib的控制，等效為的控制，等效為b-eb-e間交流結(jié)電阻間交流結(jié)電阻rberbe，其值：，其值： 發(fā)射結(jié)交流電阻eebeQEBEbeQBEeQEBEBEQBBEbbebe,1)1 (riuiuiiiiriuiiiuiurEQEQT/SQBEEe/Se2611/1,TBEQImvIUeIUuireIiUuTUuTBE而ube ube 通過通過 ibib對對 icic的控制可等效為一個流控電流源的控制可等效為一個流控電流源 bcQBCbciiiiii，其中2.2.32.2.3放大器的交流等效電路分析法