模電第五版第四章

1、4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路4.2 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理4.1.3 BJT的的VI特性曲線特性曲線4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介(a) 小

2、功率管小功率管 (b) 小功率管小功率管 (c) 大功率管大功率管 (d) 中功率管中功率管 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類示。它有兩種類型型:NPN型和型和PNP型。型。4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介(a) NPN型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(b) PNP型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(c) NPN管的電路符號管的電路符號(d) PNP管的電路符號管的電路符號集成電路中典型集成電路中典型NPNNPN型型BJTBJT的截面圖的截面圖4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過三極管的放大作用是在一定的外

3、部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。載流子傳輸體現(xiàn)出來的。外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原的工作原理理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 （以（以NPNNPN為例）為例） 由于三極管內(nèi)有兩種載流子由于三極管內(nèi)有兩種載流子( (自自由電子和空穴由電子和空穴) )參與導(dǎo)電，故稱為雙參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管或極型三極管或BJTBJT ( (Bipolar Junction Transisto

4、r) )。 IC= InC+ ICBOIE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) EnCII 即即根據(jù)傳輸過程可知根據(jù)傳輸過程可知 IC= InC+ ICBO通常通常 IC ICBOECII 則則有有 為電流放大系數(shù)。它只為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程

5、 1 又設(shè)又設(shè)BCEOCIII 則則 是另一個(gè)電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管是另一個(gè)電流放大系數(shù)。同樣，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)。子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般一般 1 。根據(jù)根據(jù)IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)ICEO= (1+ ) ICBO（穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系3. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示。表示。共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用C

6、B表示；表示；共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；表示；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)共基極放大電路共基極放大電路4. 放大作用放大作用若若 vI = 20mV電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IO vvvA使使 iE = -1 mA，則則 iC = iE = -0.98 mA， vO = - iC RL = 0.98 V，當(dāng) = 0.98 時(shí)，時(shí)， 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，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。達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)

7、現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)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。雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。向偏置。4.1.3 BJT的的V-I 特性曲線特性曲線 iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí)，時(shí)， vCB= vCE - - vBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。(1)

8、當(dāng)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）共射極連接共射極連接飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受vCE控制的區(qū)域，控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般該區(qū)域內(nèi)，一般vCE0.7V (硅管硅管)。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小偏電壓很小。iC=f(vCE) iB=const2. 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域: :截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)，的

9、曲線的下方。此時(shí)， vBE小于死區(qū)小于死區(qū)電壓電壓。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于vCE軸的區(qū)域，曲軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。4.1.3 BJT的的V-I 特性曲線特性曲線 (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) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)與與iC的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 (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/ IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (3)

10、 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（ICICBO）/IEIC/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(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)，很小時(shí)， 、 ，可，可以不加區(qū)分。以不加區(qū)分。4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流 (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)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) (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+ ）

11、ICBO 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流(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)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開路時(shí)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(shí)集電極和發(fā)射基極開路時(shí)集電極

12、和發(fā)射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO4.1.5 溫度對溫度對BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響(1) 溫度對溫度對ICBO的影響的影響溫度每升高溫度每升高10，ICBO約增加一倍。約增加一倍。 (2) 溫度對溫度對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1， 值約增大值約增大0.5%1%。 (3) 溫度對反向擊穿電壓溫度對反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響的影響溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)，V(BR)CBO和和V(BR)CEO都會(huì)有所提高。都會(huì)有所提高。 2. 溫度對溫度對BJT特性曲

13、線的影響特性曲線的影響1. 溫度對溫度對BJT參數(shù)的影響參數(shù)的影響end4.2 共射極放大電路的工作原共射極放大電路的工作原理理4.2.1 基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路基本共射極放大電路 4.2.2 基本共射極放大電路的工作原基本共射極放大電路的工作原理理1. 靜態(tài)靜態(tài)(直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)) 輸入信號輸入信號vi0時(shí)，時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。 直流通路直流通路 bBEQBBBQRVVI BQCEOBQCQIIII VCEQ=VCCICQRc 4.2.2 基本共射極放大電路的工作原基本共射

14、極放大電路的工作原理理2. 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 輸入正弦信號輸入正弦信號vs后，電路后，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，BJT各極電流及電壓都將在各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號作相應(yīng)的變化。作相應(yīng)的變化。 交流通路交流通路 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.3.1 圖解分析法圖解分析法4.3.2 小信號模型分析小信號模型分析法法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析3. 非線性失真的圖解分析非線性失真的圖解分析4. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍1. BJT的的

15、H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路3. 小信號模型分析法的適用范圍小信號模型分析法的適用范圍4.3.1 圖解分析法圖解分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。輸出特性曲線。 共射極放大電路共射極放大電路4.3.1 圖解分析法圖解分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 列輸入回路方程列輸入回路方程 列輸出回路方程（直流負(fù)載線）列輸出回路方程（直流負(fù)載線）VCE=VCCiCRc 首先

16、，畫出直流通路首先，畫出直流通路直流通路直流通路 bBBBBERiV v 在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線 VCE=VCCiCRc，與，與IBQ曲曲線的交點(diǎn)即為線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到點(diǎn)，從而得到VCEQ 和和ICQ。 在輸入特性曲線上，作出直線在輸入特性曲線上，作出直線 ，兩線的交點(diǎn)，兩線的交點(diǎn)即是即是Q點(diǎn)，得到點(diǎn)，得到IBQ。bBBBBERiV v 根據(jù)根據(jù)vs的波形，在的波形，在BJT的輸入特性曲線圖上畫出的輸入特性曲線圖上畫出vBE 、 iB 的的波形波形2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析tsinsmsV vbBsBBBERiV vv

17、根據(jù)根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出iC和和vCE 的波形的波形2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析cCCCCERiV v2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析 共射極放大電路中的電壓、共射極放大電路中的電壓、電流波形電流波形3. 靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影響響截止失真的波形截止失真的波形 飽和失真的波形飽和失真的波形3. 靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影響響4. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍幅度較大而工作頻率不太高的情況幅度較大而工作頻率不太高的情況優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 直觀、形象。有

18、助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和直觀、形象。有助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等重要概念；有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置動(dòng)態(tài)等重要概念；有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況。工作情況。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)，也不能用來不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài)，也不能用來分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。4.3.2 小信號模型分析法小信號模型分析法1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及

19、小信號模型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路建立小信號模型的思路 當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時(shí)，就可以把三極當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的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，就是將非線性器件做分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的

20、分析和設(shè)計(jì)。線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(CEB1BEvvif 在小信號情況下，對上兩式取全微分得在小信號情況下，對上兩式取全微分得CECEBEBBBEBEdddBCEvvvvv IVii用小信號交流分量表示用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對于對于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入輸出特性曲線如下：入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫成：可以寫成：),(CEB2Cvifi C

21、ECECBBCCdddBCEvv IViiiiiBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)CEBBEie Vih v輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；流放大系數(shù)；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe Viih BCEBEre Ihvv B

22、CECoe Iihv 1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型根據(jù)根據(jù)可得小信號模型可得小信號模型BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型 H H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H H參數(shù)

23、都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。 受控電流源受控電流源h hfefei ib b ，反，反映了映了BJTBJT的基極電流對集電的基極電流對集電極電流的控制作用。電流源極電流的控制作用。電流源的流向由的流向由ib的流向決定。的流向決定。 hrevce是一個(gè)受控電壓是一個(gè)受控電壓源。反映了源。反映了BJT輸出回路電輸出回路電壓對輸入回路的影響。壓對輸入回路的影響。1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 模型的簡化模型的簡化 hre和和hoe都很小，常忽都很小，常忽略它們的影響。略它們的影響。 BJT在共射連接時(shí)，其在共射連接時(shí)，其

24、H參數(shù)的數(shù)量級一般為參數(shù)的數(shù)量級一般為 S101010101052433oefereieehhhhh1. BJT的的H參數(shù)及小信號模型參數(shù)及小信號模型 H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用測試儀測出；一般用測試儀測出；rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。rbe= rbb + (1+ ) re其中對于低頻小功率管其中對于低頻小功率管 rbb200 則則 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV(26)mA()mV(EQEQeIIVrT 而而 (T=300K) 一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe （忽略（忽略 re ）4.3.2 小信號模型分析法小信號

25、模型分析法2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（1）利用直流通路求）利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn) 共射極放大電路共射極放大電路bBEBBBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管，鍺管VBE=0.2V， 已知已知。BCII LCcCECCCE)(RIRVVV 2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（2）畫小信號等效電路）畫小信號等效電路H參數(shù)小信號等效電路參數(shù)小信號等效電路2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)根

26、據(jù)根據(jù))(bebbirRi vbcii )/(LccoRRi v則電壓增益為則電壓增益為)()/()()/()()/(bebLcbebbLcbbebbLcciorRRRrRiRRirRiRRiA vvv（可作為公式）（可作為公式）電壓增益電壓增益H參數(shù)小信號等效電路參數(shù)小信號等效電路2. 用用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻令令0i v0b i0b iRo = Rc 所以所以bebbbebbbiiiirRirRiiiR )( vv LsR,0ttovviR3. 小信號模型分析法

27、的適用范圍小信號模型分析法的適用范圍 放大電路的輸入信號幅度較小，放大電路的輸入信號幅度較小，BJTBJT工作在其工作在其V VT T特性特性曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。H H參數(shù)的值是在靜態(tài)工作參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(Av 、Ri和和Ro等等)非常方便，非常方便，且適用于頻率較高時(shí)的分析。且適用于頻率較高時(shí)的分析。4.3.2 小信號模型分析法小信

28、號模型分析法缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 在在BJT與放大電路的小信號等效電路中，電壓、電流等與放大電路的小信號等效電路中，電壓、電流等電量及電量及BJT的的H參數(shù)均是針對變化量參數(shù)均是針對變化量(交流量交流量)而言的，不能用而言的，不能用來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。來分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。共射極放大電路共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJT的的 =80， Rb=300k ， Rc=2k ， VCC= +12V，求：，求：（1）放大電路的）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k 時(shí)，放大電路的時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪

29、個(gè)區(qū)域？（忽略工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）的飽和壓降）解：解：（1）A40300k2V1bBECCBQ RVVI（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k 時(shí)，時(shí)，3.2mAA4080BQCQ II 5.6V3.2mA2k-V12CQcCCCEQ IRVV靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40 A，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其最小值也只能為其最小值也只能為0，即，即IC的最大電流為：的最大電流為：A120100k2V1bCCBQ RVImA6 . 9A12080BQCQ II V2 . 79.6mA2k-V12CQcCCCEQ IRVVmA62k2V1cCESCCCM

30、 RVVICMBQ II 由由于于，所以，所以BJT工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，不可能為負(fù)值，此時(shí)，此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），）， 例題例題end4.4 放大電路靜態(tài)工作放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.4.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響響4.4.2 射極偏置電路射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路4.4.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 4.1.6節(jié)討論過，溫度上升時(shí)，節(jié)討論過，溫度上升

31、時(shí)，BJT的反向電流的反向電流ICBO、ICEO及電流放大系數(shù)及電流放大系數(shù) 或或 都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降VBE會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電極靜態(tài)電流極靜態(tài)電流ICQ隨溫度升高而增加隨溫度升高而增加（ICQ= IBQ+ ICEO） ，從，從而使而使Q點(diǎn)隨溫度變化。點(diǎn)隨溫度變化。 要想使要想使ICQ基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流IBQ 。4.4.2 射極偏置電射極偏置電路路（1 1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理 目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電點(diǎn)電位能基本不變位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE VE 、VB不變不變 VBE IB IC （反饋控制）（反饋控制）1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路(a) 原理電路原理電路 (b) 直流通路直流通路b點(diǎn)電位基本不變的條件點(diǎn)電位基