三極管及放大電路學(xué)習(xí)教案

1、三極管及放大三極管及放大(fngd)電路電路第一頁，共85頁。4.1 晶體晶體(jngt)三極管三極管一、一、 基本基本(jbn)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)NNPNPN型型PNP集電極集電極集電極集電極基極基極基極基極發(fā)射極發(fā)射極發(fā)射極發(fā)射極BBCCEEPNP型型基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄，摻雜摻雜(chn z)濃濃度低度低集電區(qū)：集電區(qū)：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高摻雜濃度較高第1頁/共84頁第二頁，共85頁。BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)第2頁/共84頁第三頁，共85頁。BECNNPBECPPNEBCBEC* 三極管的符號(hào)三極管的符號(hào)(fho)NPN型三極管

2、型三極管PNP型三極管型三極管第3頁/共84頁第四頁，共85頁。二、二、IE， IB， IC 電流電流(dinli)形成形成BECNNPEBRBECIE進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子區(qū)的電子少部分與基區(qū)少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，的空穴復(fù)合，形成形成(xngchng)電流電流IB ，多數(shù)，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射偏，發(fā)射區(qū)電子不區(qū)電子不斷斷(bdun)向基區(qū)擴(kuò)向基區(qū)擴(kuò)散，形成散，形成發(fā)射極電發(fā)射極電流流IE。I IB B第4頁/共84頁第五頁，共85頁。BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有集電結(jié)反偏，有少子形成的反向少子形成的反向(fn xin)電流電流ICBO。ICBO

3、IC=ICE+ICBO ICEICE從基區(qū)從基區(qū)擴(kuò)散擴(kuò)散(kusn)到集電到集電區(qū)的電區(qū)的電子，被子，被收集，收集，形成形成ICE。BJT 內(nèi)部載流子的傳輸內(nèi)部載流子的傳輸(chun sh)過程：過程：（1）、）、E區(qū)向區(qū)向B區(qū)注入電子區(qū)注入電子,形成形成I IE E（2）、電子在）、電子在B區(qū)復(fù)合，形成區(qū)復(fù)合，形成I IB B （3）、）、 C區(qū)收集電子，形成區(qū)收集電子，形成I IC CI IB B第5頁/共84頁第六頁，共85頁。三、三、 V-I特性曲線特性曲線(qxin)及結(jié)論及結(jié)論iCmA AVVvCEvBERBiBECEB 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)線路線路第6頁/共84頁第七頁，共85頁

4、。(一一)、輸入、輸入(shr)特特性性:vCE 1ViB( A)vBE(V)204060800.40.8工作工作(gngzu)壓降：壓降： 硅管硅管VBE0.50.7V,鍺管鍺管UBE0.10.3V。vCE=0VvCE =0.5V 死區(qū)電壓死區(qū)電壓(diny):硅管硅管0.5-0.7V，鍺，鍺管管0.1-0.3V。()BBECEif vv常數(shù)第7頁/共84頁第八頁，共85頁。(二二)、輸出特性輸出特性: :iC(mA )1234vCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 AVBVE和和VCVB ， IC只只與與IB有關(guān)有關(guān)(yugun)且且IC= IB，稱為放，稱為

5、放大區(qū)大區(qū)()BECCEif vv常數(shù)VCE 0.3V, VBVE和和VBVC ，稱為稱為(chn wi)飽和飽和區(qū)。區(qū)。IB=0,IC=ICEO,VB VE和和VBIC，VCE0.3V (3) 截止區(qū)：截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏， IB=0 ， IC=ICEO 0 1、三極管工作在三個(gè)區(qū)域的條件及特點(diǎn)、三極管工作在三個(gè)區(qū)域的條件及特點(diǎn):C C、E E間相當(dāng)于短路間相當(dāng)于短路C C、E E間相當(dāng)于開路間相當(dāng)于開路第9頁/共84頁第十頁，共85頁。CBII直流電流放大系數(shù)：2、電流的放大作用、電流的放大作用(zuyng)及分配及分配CBII交流電流放大系數(shù)： ，大約為1

6、0-100電流(dinli)分配關(guān)系(1)CBEBCBIIIIIIIB=020 A40 A60 A80 AiC(mA)1234vCE(V)36912第10頁/共84頁第十一頁，共85頁。思考思考1：處于放大區(qū)時(shí)，：處于放大區(qū)時(shí)，NPN型、型、PNP型兩種三極管的各型兩種三極管的各 電極電極(dinj)電位如何？電位如何？EBCBECN NN NP PP PP PN NVB、VC、VE大于零大于零VB、VC、VE小于零小于零且且VC VBVE且且-VC - VB-VE總的來說總的來說:處于放大區(qū)時(shí)，處于放大區(qū)時(shí)，NPN型、型、PNP型兩種三極管，型兩種三極管，滿足滿足CBEV V V第11頁/共

7、84頁第十二頁，共85頁。思考思考2：在同一坐標(biāo)上繪制：在同一坐標(biāo)上繪制(huzh)NPN型、型、PNP型三極管的型三極管的 輸出特性曲線輸出特性曲線IB=020 A40 A60 A80 AiC2(mA)1234vCE(V)-12-9 -6IB=020 A40 A60 A80 A-3IB=020 A40 A60 A80 AiC1(mA)1234vCE(V)36912BECN NN NP Pi iC1C1EBCP PP PN Ni iC2C2vCE(V)iC2(mA)第12頁/共84頁第十三頁，共85頁。四、主要參數(shù)四、主要參數(shù)前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共前面的電路中，三極管的發(fā)

8、射極是輸入輸出的公共(gnggng)點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。接法。共射直流電流放共射直流電流放(lifng)大倍數(shù)：大倍數(shù)：BCII_工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)?；鶚O流上的交流信號(hào)?；鶚O(j j)(j j)電流的變化量為電流的變化量為IBIB，相應(yīng)的集電極電流變化為，相應(yīng)的集電極電流變化為ICIC，則交流，則交流電流放大倍數(shù)為：電流放大倍數(shù)為：BIIC1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _第13頁/共84頁第十四頁，共85頁。四、主要參數(shù)四、主要參數(shù)前面的電路前面的電路

9、(dinl)中，三極管的發(fā)射極是輸入輸中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、出的公共點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共集接法。共射直流電流放共射直流電流放(lifng)大倍數(shù)：大倍數(shù)：BCII_工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流上的交流(jioli)(jioli)信號(hào)?；鶚O電流的變化量為信號(hào)。基極電流的變化量為IBIB，相應(yīng)的集電極電流變化為，相應(yīng)的集電極電流變化為ICIC，則交流，則交流(jioli)(jioli)電流放大倍數(shù)為：電流放大倍數(shù)為：BIIC1. 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)和和 _第

10、14頁/共84頁第十五頁，共85頁。2.集集-基極基極(j j)反向飽和電流反向飽和電流ICBO AICBOICBO是集是集電結(jié)電結(jié)反偏反偏由少由少子的子的漂移漂移(pio y)形形成的成的反向反向電流，電流，受溫受溫度的度的變化變化影響。影響。第15頁/共84頁第十六頁，共85頁。BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO進(jìn)入進(jìn)入(jnr)N區(qū)，區(qū)，形成形成IBE。根據(jù)放大根據(jù)放大(fngd)(fngd)關(guān)系，關(guān)系，由于由于IBEIBE的存的存在，必有電流在，必有電流IBEIBE。集電結(jié)反集電結(jié)反偏有偏有ICBO3. 集集-射極反向射極反向(fn xin)飽和電

11、流飽和電流ICEOICEO受溫度影響受溫度影響很大，當(dāng)溫度上很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，升時(shí)，ICEO增加增加很快，所以很快，所以IC也也相應(yīng)增加。相應(yīng)增加。三極三極管的溫度特性較管的溫度特性較差差。第16頁/共84頁第十七頁，共85頁。4.集電極最大電流集電極最大電流(dinli)ICM集電極電流集電極電流ICIC上升上升(shngshng)(shngshng)會(huì)導(dǎo)致三極管的會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為的集電極電流即為ICMICM。5.集集-射極反向擊穿射極反向擊穿(j chun)電壓電壓U(BR)CEO當(dāng)集當(dāng)集-射極之間

12、的電壓射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時(shí)，超過一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25 C、基基極開路時(shí)的擊穿電壓。極開路時(shí)的擊穿電壓。第17頁/共84頁第十八頁，共85頁。6. 集電極最大允許集電極最大允許(ynx)功耗功耗PCM 集電極電流集電極電流(dinli)IC 流過三極管，流過三極管， 所發(fā)出的焦耳所發(fā)出的焦耳 熱為：熱為：PC =ICUCE 必定導(dǎo)致結(jié)溫必定導(dǎo)致結(jié)溫 上升上升(shngshng)，所以所以PC 有限制。有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)安全工作區(qū)第18頁/共84頁第十

13、九頁，共85頁。五、溫度五、溫度(wnd)對(duì)參數(shù)及特性的影對(duì)參數(shù)及特性的影響響T 、 ICEO 、 ICBOICiCuCE溫度溫度(wnd)上升時(shí)，上升時(shí)，輸出特性輸出特性曲線上移曲線上移第19頁/共84頁第二十頁，共85頁。第20頁/共84頁第二十一頁，共85頁。三極管放三極管放大大(fngd)電路有三電路有三種形式種形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射以共射放大器放大器為例講為例講解解(jingji)工作原工作原理理一、放大一、放大(fngd)電路的分類電路的分類 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路第21頁/共84頁第二十二頁，共85頁。二、二、

14、 共射放大電路共射放大電路(dinl)的基本組成的基本組成iCiBRsvSC1vBEVCCRCTRBVBC2RB+VCCvotvStvItiCtv0t未加電容未加電容(dinrng)加電容加電容(dinrng)vIv0第22頁/共84頁第二十三頁，共85頁。三、三、 符號(hào)符號(hào)(fho)規(guī)定規(guī)定VA :大寫字母、大寫下標(biāo)，表示大寫字母、大寫下標(biāo)，表示(biosh)直直流量。流量。vA :小寫字母、大寫下標(biāo)，表示小寫字母、大寫下標(biāo)，表示(biosh)交交直流量直流量(全量全量)。va :小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。vAva全量全量交流分量交流分量tVA直流分

15、量直流分量 第23頁/共84頁第二十四頁，共85頁。(一）、一）、 放大的概念、放大器的組成放大的概念、放大器的組成(z chn)框圖框圖、放大就是將微弱的變化信號(hào)放大成較大、放大就是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)，包括對(duì)電壓的信號(hào)，包括對(duì)電壓(diny)、電流的放大。、電流的放大。、放大器的一般、放大器的一般(ybn)(ybn)組成框圖：組成框圖：電壓放大電壓放大功率放大功率放大負(fù)載負(fù)載輸輸入入信信號(hào)號(hào)放大器放大器引言引言: (1.4- 1.5的內(nèi)容的內(nèi)容) 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法第24頁/共84頁第二十五頁，共85頁。（二）、（二）、 放大放大(fngd)電路的電路

16、的性能指標(biāo)性能指標(biāo)、靜態(tài)、靜態(tài)(jngti)性能指標(biāo)：性能指標(biāo)： 主要包括主要包括(boku)靜態(tài)值：靜態(tài)值：IQ、ICQ、VCEQ靜態(tài)值決定了三極管的直流偏置，從而決定了放大靜態(tài)值決定了三極管的直流偏置，從而決定了放大電路能否正常工作，也決定了放大電路能否不失真電路能否正常工作，也決定了放大電路能否不失真地放大信號(hào)。地放大信號(hào)。放大電路的性能指標(biāo)主要包括靜態(tài)性能指標(biāo)和放大電路的性能指標(biāo)主要包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)第25頁/共84頁第二十六頁，共85頁。（1）、輸入電阻）、輸入電阻Ri輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)信號(hào)源獲取信輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)信號(hào)源獲取信號(hào)大小的

17、參數(shù)號(hào)大小的參數(shù)(cnsh)。輸入電阻越大，從其前。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的信號(hào)越大。其定義為：級(jí)取得的信號(hào)越大。其定義為：iiiRviRSvsRiviiiRoAvviRLvoi0放大放大電路電路iivSviRLvoi0RS2、動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)(dngti)性能指標(biāo)：性能指標(biāo)：第26頁/共84頁第二十七頁，共85頁。（2）、輸出電阻）、輸出電阻Ro放大電路的放大電路的輸出輸出(shch)對(duì)對(duì)其負(fù)載而言，其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)相當(dāng)于信號(hào)源，其內(nèi)阻源，其內(nèi)阻就是輸出就是輸出(shch)電電阻。阻。輸出電阻是衡量放大電路帶動(dòng)負(fù)載能力大小的參數(shù)輸出電阻是衡量放大電路帶動(dòng)負(fù)載能力大小的參數(shù)(cnsh)。輸

18、出電阻越小，帶動(dòng)負(fù)載的能力越大。輸出電阻越小，帶動(dòng)負(fù)載的能力越大。其定義為：其定義為：000RviRSvsRiviiiRoAvviRLvoi0放大放大電路電路iivSviRLvoi0RS第27頁/共84頁第二十八頁，共85頁。000iSviiivsvssiRRvvvvvAvvvARAa、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)Av 、AvsRSvsRiviiiRoAvviRLvoi0放大放大電路電路iivSviRLvoi0RS（3）、放大倍數(shù)）、放大倍數(shù)第28頁/共84頁第二十九頁，共85頁。0giivA b、互導(dǎo)放大倍數(shù)（互導(dǎo)增益）、互導(dǎo)放大倍數(shù)（互導(dǎo)增益）Ag放大放大電路電路iivSviRLvoi0RS

19、放大放大(fngd)倍數(shù)倍數(shù)c、互阻放大倍數(shù)（互阻增益）、互阻放大倍數(shù)（互阻增益）Ard、電流放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)Ai放大放大電路電路iiviRLvoi0RSiS0riviA 0iiiiA 第29頁/共84頁第三十頁，共85頁。d、通頻帶、通頻帶(pndi)fAvAvm0.7AvmfL下限截下限截止頻率止頻率fH上限截上限截止頻率止頻率通頻帶通頻帶(pndi)：BW=fHfL放大倍數(shù)放大倍數(shù)隨頻率隨頻率(pnl)變變化曲線化曲線第30頁/共84頁第三十一頁，共85頁。放大放大(fngd)電路電路分析分析靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分析分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算估算( sun)法法圖解法圖解法微變等效

20、法微變等效法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真3、放大電路分析方法、放大電路分析方法第31頁/共84頁第三十二頁，共85頁。一、靜態(tài)一、靜態(tài)(jngti)分析分析放大電路中各點(diǎn)的電壓放大電路中各點(diǎn)的電壓(diny)或電流都是在或電流都是在直流上附加了小的交流信號(hào)。直流上附加了小的交流信號(hào)。在令交流信號(hào)在令交流信號(hào)Vs=0,只考慮直流信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)放大電只考慮直流信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)放大電路路(dinl)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)分析靜態(tài)分析著重計(jì)算靜態(tài)值（著重計(jì)算靜態(tài)值（IQ、ICQ、VCEQ）和）和畫出靜態(tài)工作點(diǎn)畫出靜態(tài)工作點(diǎn)Q。估算法：估算法：圖解法：圖解法：主要用于計(jì)算靜態(tài)值（

21、主要用于計(jì)算靜態(tài)值（IQ、ICQ、VCEQ）主要用于畫出靜態(tài)工作點(diǎn)主要用于畫出靜態(tài)工作點(diǎn)Q并找出最佳并找出最佳Q。第32頁/共84頁第三十三頁，共85頁。步驟步驟(bzhu)：原電路原電路直流通道直流通道RB+VCCRC(一一)、靜態(tài)、靜態(tài)(估算估算( sun)法法) 分析的步分析的步驟驟直流通道直流通道(tngdo)計(jì)算計(jì)算IQ、ICQ、VCEQ開路開路開路開路RB+VCCRCC1C2TRsvS原電路原電路令令vS=0第33頁/共84頁第三十四頁，共85頁。根據(jù)直流通道根據(jù)直流通道(tngdo)估算估算IBQ、 ICQ、 VCEQ、IBQVBEQCCBEQBQB-VI=RV0.7CBERCC

22、BVR（RB稱為偏置電阻稱為偏置電阻(dinz)，IB稱為偏置電流）稱為偏置電流）估算估算( sun)法法ICQVCEQCQBQIICECCCCVVI R直流負(fù)直流負(fù)載線的載線的方程方程+VCCRBRCCEQCCCCQVVR I第34頁/共84頁第三十五頁，共85頁。ICCEVCCCCCVR直流直流負(fù)載負(fù)載(fzi)線線與輸與輸出特出特性的性的交點(diǎn)交點(diǎn)(jiodin)就是就是Q點(diǎn)點(diǎn)IB(二二)、靜態(tài)、靜態(tài)(jngti)(圖解法圖解法) 分析的步驟及應(yīng)分析的步驟及應(yīng)用用1、步驟：、步驟：畫出畫出三極管三極管的的輸出特性輸出特性畫出直流負(fù)載線畫出直流負(fù)載線（CE=VCCICRC） 計(jì)算計(jì)算I直流負(fù)

23、載線與直流負(fù)載線與i iB=IB的輸出特性的輸出特性的交點(diǎn)就是的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)點(diǎn)Q QiB第35頁/共84頁第三十六頁，共85頁。 iC、 vCE變化變化(binhu)，使工作點(diǎn)將移動(dòng)，使工作點(diǎn)將移動(dòng)iBvBEvItiBtIBQiCtICQQ QiCvCEQ Q2 2Q Q1 1VCEQtiBiCvOiBRsvSC1vBERCTvI IC2RB+VCC（1）、分析）、分析vS造成工作點(diǎn)造成工作點(diǎn)在在Q點(diǎn)上下移動(dòng)點(diǎn)上下移動(dòng)(ydng)的原的原因因uS的變化的變化(binhu)，使，使vI 、 vBE有一微小的變化有一微小的變化(binhu),從而造成從而造成iB、2 2、圖解法的應(yīng)用、圖解法的應(yīng)用

24、第36頁/共84頁第三十七頁，共85頁。（2）、運(yùn)用圖解法選擇最佳的靜態(tài)）、運(yùn)用圖解法選擇最佳的靜態(tài)(jngti)工工作點(diǎn)作點(diǎn)可輸出可輸出(shch)的最大不失真信號(hào)的最大不失真信號(hào)iCvCEvovBEQiBtuiiBtvitVCCa、 Q點(diǎn)在直流負(fù)載點(diǎn)在直流負(fù)載(fzi)線的中點(diǎn)：線的中點(diǎn)：可輸出的最大不失真信號(hào)可輸出的最大不失真信號(hào)v0= vCE第37頁/共84頁第三十八頁，共85頁。b、 Q點(diǎn)過低：點(diǎn)過低：放大放大(fngd)電路產(chǎn)生電路產(chǎn)生截止失真截止失真iCvCEvovBEiBtuiiBtuiQt放大電路產(chǎn)生截止放大電路產(chǎn)生截止(jizh)失失真真v0= vCE第38頁/共84頁第三

25、十九頁，共85頁。c、 Q點(diǎn)過高：點(diǎn)過高：放大電路放大電路產(chǎn)生產(chǎn)生(chnshng)飽和失飽和失真真iCvCEuovBEiBtuitiBtuiQt放大放大(fngd)電路產(chǎn)生飽和電路產(chǎn)生飽和失真失真v0= vCE第39頁/共84頁第四十頁，共85頁。思考思考(sko)：電源電壓電源電壓VCC，電阻，電阻RB，RC，溫度，溫度(wnd)的的變化變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響如何？對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響如何？iCvCEVCCCCCVRIB1CCCVRQ QQ Q1 1I1BV1CC以以VCC降低降低(jingd)為例為例 以以RB降低為例降低為例 Q Q3 3IBI2BQ Q2 2以以RC增大為例增大為例 Q

26、 Q4 4以溫度上升為例以溫度上升為例 第40頁/共84頁第四十一頁，共85頁。例：例：已知：已知：VCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。用。用估算估算( sun)法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)解：解：120.04 mA40 A300CCBQBVIR37.5 0.04 1.5mACQBQII12 1.5 46VCEQCCCQCVVIR RB+VCCRCC1C2TRsvSIBQVBEQ+VCCRBRCICQUCEQ第41頁/共84頁第四十二頁，共85頁。二、動(dòng)態(tài)分析二、動(dòng)態(tài)分析放大放大(fngd)電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在直流上附加了小的交流信號(hào)

27、。直流上附加了小的交流信號(hào)。在令直流信號(hào)在令直流信號(hào)VCC=0,只考慮交流信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)只考慮交流信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)放大電路的工作狀態(tài)放大電路的工作狀態(tài)(zhungti)稱為動(dòng)態(tài)。稱為動(dòng)態(tài)。微變等效法微變等效法(xiof)：圖解法：圖解法：用于計(jì)算動(dòng)態(tài)值用于計(jì)算動(dòng)態(tài)值略略動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析著重計(jì)算動(dòng)態(tài)值（著重計(jì)算動(dòng)態(tài)值（ Av 、Avs 、Ri、R0）分析分析方法方法第42頁/共84頁第四十三頁，共85頁。(一一)、三極管的微變等效電路、三極管的微變等效電路1、 輸入輸入(shr)回路的等效（回路的等效（b、e間的等效）間的等效）從輸入特性可知，當(dāng)從輸入特性可知，當(dāng)工作工作(gngzu)點(diǎn)圍繞點(diǎn)圍繞

28、Q點(diǎn)作小點(diǎn)作小幅波動(dòng)時(shí)，可將幅波動(dòng)時(shí)，可將Q1、Q2曲線近似為線段。曲線近似為線段。26(mV)200( )(1)(mA)beEQrI rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。cvbeibvceicbeiBuBE vBE iBQQ2Q1三極管的三極管的b、e間間可等效為電阻可等效為電阻rbe等等效效rbeibbe第43頁/共84頁第四十四頁，共85頁。iCvCE從輸出特性從輸出特性可知可知(k (k zh)zh)，三極，三極管處于放大管處于放大區(qū)時(shí)，區(qū)時(shí)，iCiC與與vcevce無關(guān)無關(guān)2、 輸出輸出(shch)回路的等效（回路的等效（c、e間的等效）間的等效）三極管的微變?nèi)龢O管

29、的微變等效電路等效電路cvbeibvceicbe三極管的三極管的c、e間間可等效為一個(gè)受可等效為一個(gè)受ib 控制的電流源控制的電流源 ibce簡易簡易(jiny)等等效效完全等效完全等效c ib rceerce很大很大可認(rèn)為開路可認(rèn)為開路第44頁/共84頁第四十五頁，共85頁。三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路icvbevcerbe ibib rce等等效效cvbeibvceicberbe ibibbceicrce很大，很大，可認(rèn)為可認(rèn)為(rnwi)開路開路第45頁/共84頁第四十六頁，共85頁。(二二)、動(dòng)態(tài)分析的步驟、動(dòng)態(tài)分析的步驟(bzhu)步驟步驟(bzhu)：原電路原電路交流交

30、流(jioli)通通道道短路短路短路短路置零置零RsvSRB+VCCRCC1C2TRLv0viRBTRsvSviRLv0RBC1RCC2RC原電路原電路交流通路交流通路第46頁/共84頁第四十七頁，共85頁。方法方法:將交流將交流(jioli)通道中的三極管用微變等效電路代通道中的三極管用微變等效電路代替替rbe步驟步驟(bzhu)：原：原電路電路交流交流(jioli)通道通道微變等效電路微變等效電路交流通路交流通路RBRCRLvivobce微變等效電路微變等效電路iiibRs vSRBRCRLb c v0 vi vs Rs ibice動(dòng)態(tài)分析的步驟動(dòng)態(tài)分析的步驟第47頁/共84頁第四十八頁，

31、共85頁。1、電壓放大、電壓放大(fngd)倍數(shù)的計(jì)倍數(shù)的計(jì)算算ib bevi rocLvi R /LLCRRR令特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大(fngd)倍數(shù)越小。倍數(shù)越小。步驟步驟(bzhu)：原電：原電路路交流通道交流通道計(jì)算動(dòng)態(tài)值計(jì)算動(dòng)態(tài)值微變等效電路微變等效電路rbeiiibRBRCRLb c v0 vi vsRs ibicebLi R 0viLbevRAvr 動(dòng)態(tài)分析的步動(dòng)態(tài)分析的步驟驟第48頁/共84頁第四十九頁，共85頁。2、輸入電阻、輸入電阻Ri及放大及放大(fngd)倍數(shù)倍數(shù)Avs的計(jì)的計(jì)算算beBrR /beriiivRirbeiiibRBRCRLbc

32、v0 viRs vs ibiceRi26(mV)200( )(1)(mA)beEQrI 式中：式中：iiSLbeRRRrR動(dòng)態(tài)分析的步驟動(dòng)態(tài)分析的步驟(bzhu)00iSiivsvssiRRvvvAvvvRA第49頁/共84頁第五十頁，共85頁。微變等效法微變等效法(xiof)3、輸出電阻的計(jì)算、輸出電阻的計(jì)算(j sun)r采用采用(ciyng)外加電壓法外加電壓法,設(shè)外加電壓為設(shè)外加電壓為 ，則：，則： v000CRCRCCviiiiR000ibCvii，000CvRRirbeiiibRBRCb cv0 viRs ibiceri0iRC求求R0的無源二端網(wǎng)絡(luò)的無源二端網(wǎng)絡(luò)置置零零rbeii

33、ibRBRCRLb c v0 vi vs Rs ibice第50頁/共84頁第五十一頁，共85頁。4.4 工作點(diǎn)穩(wěn)定工作點(diǎn)穩(wěn)定(wndng)的的放大電路放大電路 為了保證放大電路為了保證放大電路(dinl)的穩(wěn)定工作，必須有合適的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。工作點(diǎn)。 對(duì)于基本共射放大電路（固定對(duì)于基本共射放大電路（固定(gdng)偏置電路）而偏置電路）而言，由于言，由于VBE、 和和ICEO 這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫這三個(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。度對(duì)靜態(tài)工作

34、點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。第51頁/共84頁第五十二頁，共85頁。1、溫度、溫度(wnd)對(duì)對(duì)BE的影的影響響iBuBE25C50CTVBEIBICCCBEBBVVIRiCvOiBRsvSC1vBERCTvI IC2RB+VCCIBVBE+VCCRBRCICVCE.固定(gdng)偏置電路一、影響一、影響(yngxing)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因數(shù)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因數(shù)第52頁/共84頁第五十三頁，共85頁。2、溫度、溫度(wnd)對(duì)對(duì) 值及值及ICEO的影響的影響T 、 ICEOICiCuCEQQ 總的效果總的效果(xiogu)是：溫度上升時(shí)，是：溫度上升時(shí)，Q點(diǎn)上移；點(diǎn)上移；溫度下降時(shí)，溫度下降

35、時(shí)，Q點(diǎn)下移；點(diǎn)下移；溫度溫度(wnd)上升時(shí)，上升時(shí)，輸出特性輸出特性曲線上移，曲線上移，造成造成Q點(diǎn)點(diǎn)上移。上移。第53頁/共84頁第五十四頁，共85頁。二、穩(wěn)定靜態(tài)二、穩(wěn)定靜態(tài)(jngti)工作點(diǎn)的工作點(diǎn)的措施措施 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。點(diǎn)是不穩(wěn)定的。 Q點(diǎn)點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致(dozh)靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致(dozh)飽和失真或飽和失真或截止失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，使截止失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，使IC不隨溫度變化而變化，不隨溫度變化而變化， 即做到即做到IC固定，從而固定，從而就可以

36、抑制就可以抑制Q點(diǎn)的變化，保持點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。3、常采用分壓式偏置、常采用分壓式偏置(pin zh)電路。電路。具體方法有具體方法有:1、采用熱敏電阻的補(bǔ)償電路。、采用熱敏電阻的補(bǔ)償電路。 2、含恒流源的射極偏置電路。、含恒流源的射極偏置電路。第54頁/共84頁第五十五頁，共85頁。vORsvSC1RCTvI IC2RB+VCC0C采用采用(ciyng)熱敏電阻的補(bǔ)償熱敏電阻的補(bǔ)償電路電路vORsvSC1RCT+VCCIS-VEEC2C3RB含恒流源的射極偏置含恒流源的射極偏置(pin zh)電路電路第55頁/共84頁第五十六頁，共85頁。三、分壓式偏置三、分壓式偏置(

37、pin zh)電路電路（一）、靜態(tài)（一）、靜態(tài)(jngti)分析分析I1I2IBRB1+VCCRCRB2RE直流通路直流通路VCEvoRB1+VCCRCC1C2 RB2CERERLviRsvS第56頁/共84頁第五十七頁，共85頁。1212BQBQIIIIII， 、12II B2BQCCB1B2VRV=R+REBQBEQEQVVIRBQBEQBQCQEQEEVVVIIRR靜態(tài)靜態(tài)(jngti)值值計(jì)算計(jì)算 ICQ可以認(rèn)為與溫度無關(guān)，可以認(rèn)為與溫度無關(guān)， Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。CCCECEQEQCQVVIRIRI1I2IBQRB1+VCCRCRB2RE直流通路直流通路 VCEQVBQVBEQ

38、第57頁/共84頁第五十八頁，共85頁。（二）、動(dòng)態(tài)分析（二）、動(dòng)態(tài)分析 |iBbebeRRrroCRRLvbeRAr +VCCvoRB1RCC1C2RB2CERERLviRsvSvoRB1RCRLviRB2交流通路交流通路RsvSrbeRCRLoviviibicibiRB微變等效電路微變等效電路Rs vs第58頁/共84頁第五十九頁，共85頁。CE的作用的作用(zuyng)：交流通路中，：交流通路中， CE將將RE短路，短路，RE對(duì)交流不起作用對(duì)交流不起作用(zuyng)，放大倍數(shù)、輸入電阻不受，放大倍數(shù)、輸入電阻不受影響。影響。問題問題1：如果去掉：如果去掉CE，靜態(tài)靜態(tài)(jngti)值會(huì)

39、變化值會(huì)變化嗎？嗎？+VCCvoRB1RCC1C2RB2CERERLviRsvS問題問題2：如果：如果(rgu)去去掉掉CE，放大倍數(shù)、輸，放大倍數(shù)、輸入電阻會(huì)變化嗎？入電阻會(huì)變化嗎？第59頁/共84頁第六十頁，共85頁。去掉去掉(q dio) CE 后的交流通路和微變等后的交流通路和微變等效電路：效電路：rbe(1)iEb bebvi ri RoLbvi R (1)oiLEbevvRAvrR voRB1RCRLviRB2RERsvSbceRCRLovREiviibiciRBRs vsb cebI交流交流(jioli)通路通路微變等效電路微變等效電路(1)、電壓放大、電壓放大(fngd)倍數(shù)倍

40、數(shù).電壓放大倍數(shù)降低電壓放大倍數(shù)降低第60頁/共84頁第六十一頁，共85頁。/(1)/beEiBiBrRRRRR(1)iEb bebvi ri RRiRi/(1)ibEbeirRvRiRCRLovREiviibiciRBRs vsbcerbebiiiibRBRCb cv0 viRsiceRi0iRCrbebiRE00CRCRCCviiiiR00ibvi，000CvRRi（2）、輸入電阻）、輸入電阻（3）、輸出電阻）、輸出電阻0Ci.輸入電阻增大輸入電阻增大(zn d).輸出電阻不變輸出電阻不變第61頁/共84頁第六十二頁，共85頁。RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2

41、問題問題3：如果：如果(rgu)電路如下圖所示，如何分析？電路如下圖所示，如何分析？第62頁/共84頁第六十三頁，共85頁。I1I2IBRB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE1RE2靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分析：分析：直流通直流通(litng)路路第63頁/共84頁第六十四頁，共85頁。RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLvivoRE2動(dòng)態(tài)分析：動(dòng)態(tài)分析：交流交流(jioli)通通路路RB1RCRLvivoRB2RE1第64頁/共84頁第六十五頁，共85頁。交流交流(jioli)通通路：路：RB1RCRLvivoRB2

42、RE1微變等效電路：微變等效電路：rbeRCRLovRE1iviibicibiRB第65頁/共84頁第六十六頁，共85頁。4.5 共集電極放大共集電極放大(fngd)電路電路RB+VCCRE直流通道直流通道RB+VCCC1C2RERLvivo RsvS一、靜態(tài)一、靜態(tài)(jngti)分析分析(又稱為射極輸出器、電壓又稱為射極輸出器、電壓(diny)跟隨器）跟隨器）第66頁/共84頁第六十七頁，共85頁。IBQIEQ(1)CCBBQEBQBEQVR IR IV(1)CQEQBQIIICEQCCEQEVVI RRB+VCCRE直流通道直流通道(tngdo)(1)CCBEQBQBEVVIRRVBEQI

43、CQVCEQ靜態(tài)靜態(tài)(jngti)分分析析第67頁/共84頁第六十八頁，共85頁。二、動(dòng)態(tài)分析二、動(dòng)態(tài)分析RB+VCCC1C2RERLvivoRsvS交流通路交流通路ivbiRERLRBoveiiiRs vsbceci第68頁/共84頁第六十九頁，共85頁。動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析rbe微變等效電路微變等效電路 vsRERLRBRsb ce交流通路交流通路ivbiRERLRBoveiiiRs vsbcecibiivbiovciiieioi第69頁/共84頁第七十頁，共85頁。交流通路交流通路ivbiRERLRBoveiiiRs vsbceciRB+VCCC1C2RERLvivoRsvSrbe vsRE

44、RLRBRsb cebiivbiovciiieioi微變等效電路微變等效電路第70頁/共84頁第七十一頁，共85頁。oeLvi R/LELRRR 1bLi R（）ib beeLvi ri R(1)b bebLi ri R(1)(1)bLvb bebLi RAi ri RLbeLRrR)1(1）（1. 電壓電壓(diny)放放大倍數(shù)大倍數(shù)動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析令：令：rbe vsRERLRBRsb cebiivbiovciiieioi1(1),beLrR、所以所以(suy)1vA ，但電流但電流(dinli)ie增加了、故輸出電流增加了、故輸出電流(dinli)io被放大了被放大了 。2、輸入輸出同相

45、且即輸出電壓跟隨輸輸入輸出同相且即輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱入電壓，故稱電壓跟隨器電壓跟隨器。結(jié)論：結(jié)論：1vA ，第71頁/共84頁第七十二頁，共85頁。2. 輸入電阻輸入電阻/(1)iBbeLRRrRRiRiRi/(1)iLb bebvi ri R/(1)ibLbeirRvRi/LELRRR令：動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析輸入電阻較大輸入電阻較大(jio d)rbe vsRERLRBRsb cebiivbiovciiieioirbeRERLRBb cebiivbiovciiieioi第72頁/共84頁第七十三頁，共85頁。3. 輸出電阻輸出電阻:用加壓求流法求輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。:/ssB

46、RRR 設(shè)RbbesvirR 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析rbe vsRERLRBRsb cebiivbiovciiieioi置置零零rbeRERBRsb cebibivciiieiiRiRE第73頁/共84頁第七十四頁，共85頁。與共射極放大電路輸出電阻計(jì)算與共射極放大電路輸出電阻計(jì)算(j sun)的區(qū)別的區(qū)別+VCCvoRB1RCC1C2RB2RERLviRsvS0bI iiibRBRCb cv0 viRsiceRi0iRCrbebiRE第74頁/共84頁第七十五頁，共85頁。3. 輸出電阻輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。)(1REeREbiiiii 11EbesivRrR0/

47、1besErRRR:/ssBRRR 設(shè)bbesvirR 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析rbeRERBRsb cebibivciiieiiRiRE11EbesvvRrR1oR111besErRR1besrR輸出電阻很小輸出電阻很小第75頁/共84頁第七十六頁，共85頁。三、共發(fā)射極、共集電極放大電路三、共發(fā)射極、共集電極放大電路(dinl)的使用比較的使用比較1.1.由于輸入電阻大，可將共發(fā)射極、共集電極放大電路由于輸入電阻大，可將共發(fā)射極、共集電極放大電路(dinl)(dinl)放在放大電路放在放大電路(dinl)(dinl)的首級(jí)（輸入級(jí)），提的首級(jí)（輸入級(jí)），提高信號(hào)的獲取能力。高信號(hào)的獲取能力。.由于

48、輸出電阻小，可將共集電極放大電路放在放大電路的末級(jí)由于輸出電阻小，可將共集電極放大電路放在放大電路的末級(jí)（輸出級(jí)），提高帶負(fù)載（輸出級(jí)），提高帶負(fù)載(fzi)能力。能力。4. 可將共集電極放大電路放在放大電路的中間（緩沖級(jí)），可以可將共集電極放大電路放在放大電路的中間（緩沖級(jí)），可以起到電路的阻抗匹配作用。起到電路的阻抗匹配作用。放大放大電路電路1負(fù)載負(fù)載放大放大電路電路2放大放大電路電路3放大放大電路電路n輸入輸入信號(hào)信號(hào).由于電壓放大倍數(shù)大，可將共發(fā)射極放大電路放在放大電路由于電壓放大倍數(shù)大，可將共發(fā)射極放大電路放在放大電路的中間（中間級(jí)），起電壓放大作用。的中間（中間級(jí)），起電壓放大作用

49、。第76頁/共84頁第七十七頁，共85頁。四、共集電極放大電路作為四、共集電極放大電路作為(zuwi)緩沖級(jí)，起阻抗匹配緩沖級(jí)，起阻抗匹配作用作用 的應(yīng)用舉例。的應(yīng)用舉例。1、問題的提出：、問題的提出：若信號(hào)源與負(fù)載直接若信號(hào)源與負(fù)載直接(zhji)相連相連voRsvSRL0.005LosSLRvvmVRR假設(shè)：信號(hào)源的內(nèi)阻假設(shè)：信號(hào)源的內(nèi)阻R RS S=5K =5K ，v vs s=5mV=5mV，負(fù)載，負(fù)載R RL L=10=10負(fù)載負(fù)載(fzi)從信號(hào)源中獲從信號(hào)源中獲得的信號(hào)太小得的信號(hào)太小2 2、解決的方法：、解決的方法： 若信號(hào)源通過共集電極放大電路若信號(hào)源通過共集電極放大電路 與負(fù)載相連與負(fù)載相連voRsvSRL共集電極放大電共集電極放大電路路假設(shè)共集電極放大電路的共集電極放大電路的Ri=50K ,RO=10 ,Av=0.98第77頁/共84頁第七十八頁，共85頁。RSvsRiviiiRoAvviRLvoi0假設(shè)共集電極放大電路的共集電極放大電路的R