晶體三極管及其基本放大電路課件

1、08晶體三極管及其基本放大電路單擊添加副標(biāo)題08晶體三極管及其基本放大電路08晶體三極管及其基本放大電路單擊添加副標(biāo)題1. 了解晶體三極管的類型、主要參數(shù)；掌握電流分配關(guān)系、特性曲線和放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)及條件；2. 理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、 共集電極放大電路的性能特點(diǎn)；3. 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法和放大電路的微變等 效電路分析法；4. 了解放大電路輸入、輸出電阻和多級放大的概念，了解互補(bǔ)功率放大電路的工作原理；5. 了解場效應(yīng)管的電流放大作用、主要參數(shù)；熟悉場效應(yīng)管放大電路的分析方法。第8章 晶體三極管及其基本放大電路本章基本要求：21.我可能會失敗，但我不會一直

2、失敗。 2.我們總是把陌生人給的一些小恩小惠當(dāng)做是大恩大德，卻把身邊那些死心塌地對你好的人當(dāng)做理所當(dāng)然。 3.我寧愿不斷犯錯(cuò)，也不愿什么都不做。 4.我要像一塊石灰一樣活著別人越潑我涼水我的人生越沸騰。 5.一個(gè)人只有在全力以赴的時(shí)候才能發(fā)揮最大的潛能。 6.因?yàn)橛谢?，所以披星戴月；因?yàn)橛袎?，所以奮不顧身。 7.鷹擊天風(fēng)壯，鵬飛海浪春。 8.擁有夢想的人，不做選擇題，他們只做證明題。 9.擁有資源不能成功，善用資源才能成功。 10.只有不停的跑才能追上我的夢。 11.只有經(jīng)歷地獄般的磨練，才能煉出創(chuàng)造天堂的力量。 12.忠告：人在生氣、煩惱、情緒不穩(wěn)定是最好不要去作出任何的選擇、決定。 13.

3、種一棵樹最好的時(shí)間是十年之前，其次，是現(xiàn)在。 14.自己的路自己走，無論是苦是累，甚至是失敗，都要去承擔(dān)，只要是自己的選擇，就無怨無悔。 15.最困難的時(shí)候，就是距離成功不遠(yuǎn)了。 16.別緊張，深呼吸，堅(jiān)持住，扛過去。 17.別人能做到的事情，我也能做到。 18.冰凍三尺，非一日之寒。 19.不念過往，不為未來，珍惜現(xiàn)在。 20.內(nèi)心如果平靜，外在就不會有風(fēng)波。 21.金錢難買健康，健康大于金錢，金錢難買幸福，幸福必有健康，生命的幸福不在名利在健康，身體的強(qiáng)壯不在金錢在運(yùn)動(dòng)！ 22.盡管人生有那么多的徒勞無功，夢想，我還是要一次次全力以赴。 23.經(jīng)過大海的一番磨礪，卵石才變得更加美麗光滑。

4、24.為了不損及莫大的成功，神不能不滲近一滴苦澀的味兒。希爾提 25.我從不把安逸和快樂看作是生活的本身-這種倫理基礎(chǔ)，我叫它豬欄的理想。愛因斯坦 26.你希望掌握永恒，那你必須控制現(xiàn)在。 27.你以什么樣的心態(tài)去面對生活，你就會收獲什么樣的心情！ 28.逆境是成長必經(jīng)的過程，能勇于接受逆境的人，生命就會日漸的茁壯。1. 了解晶體三極管的類型、主要參數(shù)；掌握電流分配關(guān)系、特性曲線和放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)及條件；2. 理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、 共集電極放大電路的性能特點(diǎn)；3. 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的估算方法和放大電路的微變等 效電路分析法；4. 了解放大電路輸入、輸出電阻和多級

5、放大的概念，了解互補(bǔ)功率放大電路的工作原理；5. 了解場效應(yīng)管的電流放大作用、主要參數(shù)；熟悉場效應(yīng)管放大電路的分析方法。第8章 晶體三極管及其基本放大電路本章基本要求：28.1 晶體三極管8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定8.5 射極輸出器8.7 互補(bǔ)對稱功率放大電路8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析8.6 多極放大電路本章教學(xué)內(nèi)容第8章 晶體三極管及其基本放大電路3本章重點(diǎn)：本章難點(diǎn)： 1. 基本放大電路的電路結(jié)構(gòu) 2.基本放大電路的工作原理 3.基本放大電路的分析方法 4.基本放大電路的特點(diǎn)應(yīng)用1.圖解分析 2.微變等效電路 第8章

6、晶體三極管及其基本放大電路48.1 晶體三極管1. 晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)晶體管的結(jié)構(gòu)(a)平面型；(b)合金型BEP型硅N型硅二氧化碳保護(hù)膜銦球N型鍺N型硅CBECPP銦球(a)(b)8.1.1 三極管基本結(jié)構(gòu)和電流放大作用 名詞：晶體管是具有放大和開關(guān)作用的半導(dǎo)體器件5晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號(a)NPN型晶體管；(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEIC(b)PNP型晶體管CE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)集電結(jié)發(fā)射結(jié)NNP基極發(fā)射極集電極BCE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P發(fā)射結(jié)P集電結(jié)N集電極發(fā)射極基極B8.1 晶體三極管6基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)

7、集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)：面積最大三個(gè)區(qū)：1. 基區(qū)（P）2. 發(fā)射區(qū)（N）3. 集電區(qū)（N）二個(gè)結(jié)：1.發(fā)射結(jié)(B-E結(jié))2.集電結(jié)(B-C結(jié))8.1 晶體三極管7(a) NPN 型晶體管+ UBE +UCE電流方向和發(fā)射結(jié)與集電結(jié)電壓極性發(fā)射結(jié)必須正向偏置，集電結(jié)必須反向偏置(b) PNP 型晶體管2. 電流放大作用（1）放大的外部條件和電流關(guān)系+ UBE +UCEICIEIB CT E BIBIEIC CT EB8.1 晶體三極管8BECNNP1）發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏電源連接圖 PNP發(fā)射結(jié)正偏 VBVE集電結(jié)反偏 VCVE集電結(jié)反偏 VCVB EBRBECR

8、C從電位的角度看：8.1 晶體三極管9晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路 設(shè) EC = 6 V，改變可變電阻 RB, 則基極電流 IB、集電極電流 IC 和發(fā)射極電流 IE 都發(fā)生變化，測量結(jié)果如下表：2） 各電極電流關(guān)系mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG1008.1 晶體三極管10晶體管電流測量數(shù)據(jù)IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.100.0010.701.502.303.103.95 0, UBC UBE。Q2Q1大放區(qū)8.1 晶體三極管19IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1

9、242.31.5321IB =0(2) 截止區(qū)對NPN型硅管，當(dāng)UBE0.5V時(shí), 即已開始截止, 為使晶體管可靠截止 , 常使 UBE 0。截止時(shí), 集電結(jié)也處于反向偏置(UBC 0),此時(shí), IC 0, UCE UCC 。IB = 0 的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。IB = 0 時(shí), IC = ICEO(很小)。(ICEO0.001mA)截止區(qū)8.1 晶體三極管20IC/mAUCE/V100 A 80A 60 A 40 A 20 A O 3 6 9 1242.31.5321IB =0 在飽和區(qū)，IB IC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。 深度飽和時(shí)， 硅管UCES 0.3V， 鍺管U

10、CES 0.1V。 IC UCC/RC 。 當(dāng) UCE 0)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。飽和區(qū)(3) 飽和區(qū)8.1 晶體三極管21晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流(a)放大(b)截止(c)飽和 當(dāng)晶體管飽和時(shí)， UCE 0，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很小；當(dāng)晶體管截止時(shí)，IC 0 ，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，晶體管除了有放大作用外，還有開關(guān)作用。+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+8.1 晶體三極管22 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2

11、 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管(NPN)鍺管(PNP) 可靠截止開始截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截 止 放大 飽和 工 作 狀 態(tài) 管 型晶體管結(jié)電壓的典型值8.1.3 三極管的主要參數(shù) 表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。8.1 晶體三極管23（1）直流電流放大系數(shù)（2）交流電流放大系數(shù)當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)：注意： 和 的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0 較小的情況下，兩者數(shù)值接近。 常用晶體管的 值在20 200之間。 由于晶體管的輸出特性曲線是非線性的，只有在特性曲線的近于水平部分，IC

12、隨IB成正比變化， 值才可認(rèn)為是基本恒定的。8.1.3 三極管的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)，8.1 晶體三極管24例：在UCE= 6 V時(shí)， 在 Q1 點(diǎn)IB=40A, IC=1.5mA； 在 Q2 點(diǎn)IB=60 A, IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理： = 。IB=020A40A60A80A100A36IC / mA1234UCE /V9120Q1Q2在 Q1 點(diǎn)，有由 Q1 和Q2點(diǎn)，得8.1 晶體三極管252. 集-基極反向截止電流 ICBO ICBO是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的電流，受溫度的影響大。 溫度ICBOICBOA+EC3. 集-射極反向截止電流(穿透電流)

13、ICEO ICEO受溫度的影響大。溫度ICEO，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。AICEOIB=0+8.1 晶體三極管264. 集電極最大允許電流 ICM5. 集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO 集電極電流 IC上升會導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為 ICM。 當(dāng)集射極之間的電壓UCE 超過一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數(shù)值是25C、基極開路時(shí)的擊穿電壓U(BR) CEO。6. 集電極最大允許耗散功耗PCM PCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過大，溫升過高會燒壞三極管。 PC PCM =IC UCE 硅管允許結(jié)溫約為150C，鍺管

14、約為7090C。8.1 晶體三極管27ICMU(BR)CEO由三個(gè)極限參數(shù)可畫出三極管的安全工作區(qū)ICUCEOICUCE = PCM安全工作區(qū)8.1 晶體三極管28晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系1. 溫度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于 鍺管。2.溫度每升高1C，UBE將減小(22.5)mV， 即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。3. 溫度每升高 1C， 增加 0.5%1.0%。8.1 晶體三極管29光電晶體管 光電晶體管用入射光照度E的強(qiáng)弱來控制集電極電流。當(dāng)無光照時(shí), 集電極電流 ICEO很小, 稱為暗電流。當(dāng)有光照時(shí), 集電極電流稱為光電流。一般約為零點(diǎn)幾毫安到幾毫安。 常用的光電晶體管有3AU,

15、3DU等系列。(b) 輸出特性曲線(a) 符號E=0E1E3E4iCuCEOE2ICEOPCMCE8.1 晶體三極管30 一、放大的概念uiuoAv8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析 電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號，這里所講的主要是電壓放大電路。 電壓放大電路可以用有輸入端口和輸出端口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如下圖所示。提 要:31放大的目的是將微弱的變化信號放大成較大的信號。 放大的實(shí)質(zhì): 用小能量的信號通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。 對放大電路的基本要求 ： 1) 要有足夠的放大倍數(shù)(電壓、電流、功率)。 2) 盡可能小的波形失真。

16、另外還有輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等其它技術(shù)指標(biāo)要求。 本章主要討論電壓放大電路，同時(shí)介紹功率放大電路。放大的目的:8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析32三種單管放大電路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工作原理1.三極管放大電路的連接方式放大電路最基本的形式是三種單管放大電路8.2.1 共發(fā)射極放大電路的組成8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析33(1)電路元件晶體管T-放大元件iC= iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū) ?；鶚O電源EB與基極電阻RB-使發(fā)射結(jié)處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui

17、+uo+uBEuCEiCiBiE2. 共發(fā)射極放大電路組成及放大過程8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析34(1)電路元件集電極電源EC -為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC-將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。耦合電容C1 、C2 -隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時(shí)使信號順利輸入、輸出。信號源共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE負(fù)載8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析35單電源供電時(shí)常用的畫法+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+RL

18、+ui+uo+uBEuCEiCiBiE(2) 供電電源 8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析36UBEIBICUCE1）無輸入信號(ui = 0)時(shí) uo = 0uBE = UBEuCE = UCEuBEtOiBtOiCtOuCEtO+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE(3) 共射放大電路的放大過程8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析37ICUCEOIBUBEO無輸入信號電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的 (直流)電壓和電流：IB、UBE和 IC、UCE 。 (IB、UBE) 和(IC、UCE)分別對應(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)。QIBUBEQUCEIC

19、8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析38UBEIB無輸入信號(ui = 0)時(shí): uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？有輸入信號(ui 0)時(shí) uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoICui+UCCRBRCC1C2T+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO2）有輸入信號(ui 0)時(shí)8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析39加上輸入信號電壓后，各電極電流和電壓的大 小均發(fā)生了變化，都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了 一個(gè)交流量，但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動(dòng)態(tài)分析iCtOiCt

20、ICOiCticO靜態(tài)分析8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析40 若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大， 即電路具有電壓放大作用。輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180， 即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析41(1) 晶體管必須工作在放大區(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)，使晶體管工作于放大區(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)電容耦合只輸出交流信號。 晶體管實(shí)現(xiàn)放大的過程特點(diǎn)8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析42靜態(tài)：放大電路無信號輸入(ui = 0

21、)時(shí)的工作狀態(tài)。設(shè)置Q點(diǎn)的目的：(1)靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)，使電路工作在合適狀態(tài)；(2)使放大電路的放大信號不失真。直流工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE 。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。8.2.2 直流通路與靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算 +UCCRBRCT+UBEUCEICIB分析方法：估算法、圖解法。直流通路：無輸入時(shí)直流電流的電 路，用來計(jì)算直流工作點(diǎn)。8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析43+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE例：畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q ( IB 、 IC 、 UCE )對直流信號電容 C 可看作開路（即將電容斷

22、開）斷開斷開+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析441）直流通路估算 IB根據(jù)電流放大作用2） 由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE UCC時(shí)，由KVL: UCC = IB RB+ UBE由KVL: UCC = IC RC+ UCE所以 UCE = UCC IC RC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB1. 用直流通路估算靜態(tài)值8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析45例1：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。解：注意：電路中IB 和 IC 的數(shù)量級不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB8.2

23、共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析46例2：用估算法計(jì)算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得出由KVL可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析47用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟： 1）用估算法確定IB 優(yōu)點(diǎn)： 能直觀地分析和了解靜 態(tài)值的變化對放大電路 的影響。2）由輸出特性確定IC 和UCCUCE = UCC ICRC 直流負(fù)載線方程+UCCRBRCT+UBEUCEICIB2 . 用圖解法確定靜態(tài)值8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析48UCE /VIC/mAO直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCUCE =UC

24、CICRC直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCC非線性部分線性部分圖解分析8.2 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析49動(dòng)態(tài)定義： 放大電路有信號輸入（ui 0）時(shí)的工作狀態(tài)。計(jì)算方法： 圖解法、微變等效電路法。所用電路： 放大電路的交流通路。動(dòng)態(tài)參數(shù): 電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。動(dòng)態(tài)特性： 直流工作點(diǎn)、交流負(fù)載線與非線性失真的關(guān)系8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析508.3.1 放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)1. 放大倍數(shù)（增益） 放大器的輸出信號與輸入信號之比，稱為放大器的放大倍數(shù)。如果是放大器的輸出電壓與輸入電壓之比，

25、就稱為電壓放大倍數(shù)，用Au表示，即2. 輸入電阻 放大電路的輸入電壓與輸入電流的比值，稱為放大電路的輸入電阻，即8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析513.輸出電阻當(dāng)從放大器的輸出端看，放大器的輸出電壓為： 其中uo是放大器不帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓。而對具體電路，確定輸出電阻的方法將有所不同。則：放大電路對負(fù)載(或?qū)蠹壏糯箅娐?來說，是一個(gè)信號源，可以將它進(jìn)行戴維寧等效，等效電源的內(nèi)阻即為放大電路的輸出電阻。8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析528.3.2 動(dòng)態(tài)特性的圖解分析動(dòng)態(tài)分析通常采用圖解法和微變等效電路法。 1.圖解分析 當(dāng)輸出端不接負(fù)載，輸入端加信號ui=Uimsint時(shí)，通過圖解法可確

26、定輸入與輸出電壓的變化范圍，即可求出電壓放大倍數(shù)。 分析步驟是：1) 在輸入特性曲線上 作出ui和iB的對應(yīng)波形；2）在輸出特性曲線上 作出iC和uo對應(yīng)的波形；3）測量ui和uo的大小，計(jì)算放大倍數(shù)8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析53UCE /VIC/mAO直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRC直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)UCCRBRCT+UBEUCEICIBUCC非線性部分線性部分圖解分析8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析54QuCE/VttiB/AIBtiC/mAICiB/AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC/mAuCE/VOO

27、OOOOQiCQ1Q2ibuiuoRL= 由uO和ui的比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。圖解分析8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析55DC2. 交流負(fù)載線交流負(fù)載線 直流負(fù)載線 交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流 iC和電壓uCE的變化關(guān)系。交流負(fù)載線斜率IC/mA4321O48121620B80mAA60mA40mA20mAUCE/VQ所以，交流負(fù)載線比直流負(fù)載線更陡峭，即uo的動(dòng)態(tài)范圍變?。篛BOD8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析56 如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。若Q設(shè)置過高， 晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。Q2uO 適當(dāng)減小基極電流可消除失真。UCEQu

28、CE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ13. 非線性失真由晶體管的非線性產(chǎn)生的失真為非線性失真8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析57若Q設(shè)置過低， 晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真。 適當(dāng)增加基極電流可消除失真。uiuOtiB/AiB/AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE 如果Q設(shè)置合適，信號幅值過大也可產(chǎn)生失真，減小信號幅值可消除失真。8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析58 微變等效電路： 把非線性元件所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即將非線性的三極管等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件： 三極管在小信號（微變量）情況下工作。因

29、此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法： 利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。8.3.3 交流通路與微變等效電路概 念8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析59 因電容對交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流分量不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。交流通路：有信號時(shí)交流分量（變化量）的通路， 用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、 輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。1. 交流通路前提：耦合電容和直流電源對交流信號視為短路8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析60R

30、BRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對交流可看作短路。交流通路 用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE短路短路對地短路8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析61 三極管的微變等效電路可從三極管特性曲線求出。 當(dāng)信號很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。2. 三極管的微變等效電路UBEIB對于小功率三極管：rbe一般為幾百歐到幾千歐。(1) 輸入回路等效Q輸入特性晶體管的輸入電阻 晶體管的輸入回路(b、e之間)可用rbe等效代替。

31、IBUBEO8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析rbebeube+ib62(2) 輸出回路等效rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不計(jì)。晶體管的輸出電阻輸出特性 輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數(shù) 晶體管的輸出回路(c、e之間)可用一受控電流源 ic= ib等效。一般在20200之間，在手冊中常用hfe表示。ICUCEQO8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析 ibecicuce+63ibicicBCEibib晶體三極管微變等效電路ube+-uce+-ube+-uce+-rbeBEC 晶體管的B、E之間可用rbe等效代替。 晶體管的C、E之間可用一受控電

32、流源ic=ib等效代替。8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析643. 放大電路的微變等效電路 將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路微變等效電路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析65 分析時(shí)假設(shè)輸入為正弦交流，所以等效電路中的電壓與電流可用相量表示。微變等效電路 將交流通路中的晶體管用晶體管微變等效電路代替即可得放大電路的微變等效電路。ibiceSrbeibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSiirbeRBRCRLEBC+-+

33、-+-RS8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析66（1）計(jì)算電壓放大倍數(shù)當(dāng)放大電路輸出端開路(未接RL)時(shí)因rbe與IE有關(guān)，故放大倍數(shù)與靜態(tài) IE有關(guān)。負(fù)載電阻愈小，放大倍數(shù)愈小。 式中的負(fù)號表示輸出電壓的相位與輸入相反。rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS圖 18.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析67rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE 由圖1、圖2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算電壓放大倍數(shù) Au 的公式也不同。要根據(jù)微變等效電路找出 ui與ib的關(guān)系、 uo與ic 的關(guān)系。圖 28.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析68（2）計(jì)算輸入電阻ri定義： 輸入電阻是對交流信號而言的，是動(dòng)態(tài)電阻。

34、+-信號源Au放大電路+-輸入電阻是表明放大電路從信號源吸取電流大小的參數(shù)。電路的輸入電阻愈大，從信號源取得的電流愈小。放大電路信號源+-+-8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析69（3）計(jì)算輸出電阻+_RLro+_定義： 輸出電阻是動(dòng)態(tài)電阻，與負(fù)載無關(guān)。 輸出電阻是表明放大電路帶負(fù)載能力的參數(shù)。電路的輸出電阻愈小，負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化愈小。RSRL+_Au放大電路+_8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析70rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE例2：rbeRBRCRLEBC+-+-+-RS例1：riri輸入電阻計(jì)算：8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析71rbeRBRCRLEBC+-+-

35、+-RS共射極放大電路特點(diǎn)： 1. 放大倍數(shù)高；2. 輸入電阻低；3. 輸出電阻高。例3：求ro的步驟：(1) 斷開負(fù)載RL (3) 外加電壓 (4) 求外加 (2) 令 或輸出電阻計(jì)算：8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析72rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE外加例4：求ro的步驟：1) 斷開負(fù)載RL3) 外加電壓4) 求2) 令 或8.3 共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)分析73 合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)常因外界條件的變化而發(fā)生變動(dòng)。 前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動(dòng)等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工

36、作點(diǎn)的變動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定74 在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，UBE、 、 ICBO 。 上式表明，當(dāng)UCC和 RB一定時(shí)， IC與 UBE、 以及 ICEO 有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時(shí)， IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。8.4.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定75溫度升高時(shí)，輸出特性曲線上移 固定偏置電路的工作點(diǎn)Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使 IC 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。結(jié)論： 當(dāng)溫度升高時(shí)， IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上

37、移，容易使晶體管 T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。iCuCEQQO8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定76RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+8.4.1 分壓式偏置電路直流通路：電路組成結(jié)構(gòu)： 由分壓電阻RB1、RB2和射極電阻RE構(gòu)成偏置電路，CE為交流旁路電容。RB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定77 基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VB1. 電路的特點(diǎn)（1）利用電阻RB1、RB2的分壓固定VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定78VB 集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。（2

38、）利用電阻RE來獲得反映IC或IE變化的電壓UE 。 RB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定79從Q點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在UCC一定時(shí)，勢必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。在估算時(shí)一般選?。篒2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數(shù)選擇RB1RCRB2REI1I2IB+UCCICVEVB8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定802. 穩(wěn)定工作點(diǎn)Q的過程TUBEIBICVEICVB 固定 R

39、E：溫度補(bǔ)償電阻 對直流：RE越大,穩(wěn)定Q點(diǎn)效果越好； 對交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。RB1RCRB2REI1I2IB+UCCICVEVB8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定81估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+3. 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定82 對交流：旁路電容 CE 將RE 短路， RE不起作用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同。如果去掉CE ，Au，ri，ro ？旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+4.交流分析8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定83RB1RCC1C2

40、RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+ 去掉CE后的微變等效電路短路對地短路如果去掉CE ，Au，ri，ro ?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定84無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小ri 提高ro不變8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定分壓式偏置電路85RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+對信號源電壓的放大倍數(shù)？信號源考慮信號源內(nèi)阻RS 時(shí)8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定86例1：在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管=5

41、0， UBE=0.6V, 試求:(1) 靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IC 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) 輸入電阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE28.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定87解：(1)由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定88RS微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RE1(2) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。8.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定89 因?qū)涣餍盘柖?，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。 因從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出

42、器。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS8.5 射極輸出器電路組成結(jié)構(gòu)90求Q點(diǎn)：8.5.1 靜態(tài)計(jì)算直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RSIC=IB8.5 射極輸出器918.5.2 動(dòng)態(tài)分析1. 電壓放大倍數(shù) 電壓放大倍數(shù)Au1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。微變等效電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE8.5 射極輸出器92rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE2. 輸入電阻 射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。 ri 與負(fù)載有關(guān)8.5 射極輸出器933. 輸出電阻射極輸出器的輸出電

43、阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE8.5 射極輸出器941. 電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;2. 輸入電阻高；3. 輸出電阻低；4. 輸出與輸入同相。射極輸出器的特點(diǎn)：8.5 射極輸出器95射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。 1. 因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。 2. 因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 的特點(diǎn)，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔

44、離級。8.5 射極輸出器96. 例1: 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號源內(nèi)阻RS= 100，試求:(1) 靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IE 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和 ro 。RB+UCCC1C2RERLui+uo+es+RS8.5 射極輸出器97解: (1) 由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路+UCCRBRE+UCE+UBEIEIBIC8.5 射極輸出器98微變等效電路rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE(2) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。8.5 射極輸

45、出器99第二級 推動(dòng)級 輸入級 輸出級輸入輸出8.6 多級放大電路 為了得到較高的放大倍數(shù)，一個(gè)放大器常由若干級組成，通過逐級放大以滿足負(fù)載的要求。 多級放大電路的組成框圖其中推動(dòng)級也稱末前級。各級電路的特點(diǎn)及指標(biāo)要求各有所不同。 多級放大電路的級與級之間的連接，稱為級間耦合。只有合理的處理級與級之間的連接，才能保證放大電路的正常工作。 100 常用耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合動(dòng)態(tài): 傳送信號減少壓降損失靜態(tài)：保證各級有合適的Q點(diǎn)波形不失真對耦合電路的要求8.6.1 多級放大電路的耦合方式多級電路的級與級之間的耦合要滿足基本要求：1）保證各級都有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)；2）保證放大信號只

46、有較小的損失一級級傳送下去。即：8.6 多級放大電路1011. 阻容耦合 阻容耦合方式是：級與級之間通過電阻和容量較大的電容耦合起來。特點(diǎn)是各級電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響，但變化緩慢的信號無法傳遞；頻率特性差。 2. 直接耦合直接耦合是：級與級之間用導(dǎo)線直接相連。特點(diǎn)是易于傳遞低頻信號，其頻率特性較好，但靜態(tài)值相互影響。3. 變壓器耦合變壓器耦合是：信號通過變壓器初、次級線圈傳遞，特點(diǎn)是能進(jìn)行阻抗匹配，前后級的靜態(tài)值互不影響。本節(jié)主要介紹阻容耦合多級放大電路。 8.6 多級放大電路102第一級第二級負(fù)載信號源級與級之間通過電容 C2 與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS

47、+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T28.6.2 阻容耦合電路的分析方法兩級阻容耦合電路8.6 多級放大電路1031. 靜態(tài)分析 由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通，每級的靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立，互不影響，可以各級單獨(dú)計(jì)算。兩級放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+T1T28.6 多級放大電路1042. 求電壓放大倍數(shù)(動(dòng)態(tài)分析)第一級第二級rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1A8.6 多級放大電路105rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2

48、RLEBC+-RB1ri3.求輸入電阻8.6 多級放大電路106rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB1ro4.求輸出電阻：多級放大電路的輸出電阻就是輸出級的輸出電阻，即 8.6 多級放大電路107例1: 如圖所示的兩級電壓放大電路，已知1= 2 =50, T1和T2均為3DG8D。(1) 計(jì)算前、后級放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);(2) 求放大電路的輸入電阻和輸出電阻； (3) 求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k8.6 多級放大電路108 解: (1)

49、 兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。第一級是射極輸出器: RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k8.6 多級放大電路109第二級是分壓式偏置電路 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k8.6 多級放大電路110第二級是分壓式偏置電路 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+T1T21M27k82k43k7.5k51010k8.6 多級放大電路111rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2) 計(jì)算 r i和 r 0 由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等于第

50、一級的輸入電阻ri1。第一級是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級輸入電阻 ri2。8.6 多級放大電路112rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_8.6 多級放大電路113rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_8.6 多級放大電路114(3) 求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_8.6 多級放大電路115rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_第二級放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)8.6 多級放大電路116功率放大電路的作用：推動(dòng)負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、

51、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)等(1) 在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2) 由于功率較大，要求提高效率。8.7 互補(bǔ)對稱功率放大電路功率放大電路是指電路的輸出級（末前級與末級）8.7.1 功率放大電路的基本要求(3)非線性失真小117ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO(4)功率放大中晶體管的工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)晶體管在輸入信號的整個(gè)周期都導(dǎo)通,靜態(tài)IC較大，波形好, 管耗大效率低。乙類工作狀態(tài)晶體管只在輸入信號的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失真, 管耗小效率高。甲乙類工作狀態(tài)晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)IC 0，一般功放常采用。

52、8.7 互補(bǔ)對稱功率放大電路118 互補(bǔ)對稱電路是集成功率放大電路輸出級的基本形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時(shí)，由于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器(Output Transformerless)電路，簡稱OTL電路。若互補(bǔ)對稱電路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省去，就成為無輸出電容(Output Capacitorless)電路，簡稱OCL電路。 OTL電路采用單電源供電， OCL電路采用雙電源供電。8.7.2 互補(bǔ)對稱功率放大電路8.7 互補(bǔ)對稱功率放大電路119 （1）工作原理 互補(bǔ)對稱式電路中，利用NPN型管和PNP型管導(dǎo)電極性相反的特點(diǎn)，使其中一個(gè)在輸入信號的正半周工作，另一個(gè)在

53、輸入信號的負(fù)半周工作，在輸入信號的整個(gè)周期，兩個(gè)管子交替工作，在負(fù)載上得到一個(gè)放大的完整的正弦波輸出電壓。OtuiuotO為保證兩管分別導(dǎo)通，OCL電路需用正負(fù)兩路電源。1. OCL互補(bǔ)對稱式電路8.7 互補(bǔ)對稱功率放大電路120 (2) 交越失真 由于晶體管特性存在非線性，即 ui 0 時(shí)，P型襯底中的電子受到電場力的吸引到達(dá)表層，填補(bǔ)空穴形成負(fù)離子的耗盡層；當(dāng)UGS UGS（th）時(shí)，還在表面形成一個(gè)N型層，稱反型層，即勾通源區(qū)和漏區(qū)的N型導(dǎo)電溝道，將D-S連接起來。UGS愈高，導(dǎo)電溝道愈寬。P型硅襯底N溝道N+N+DGS-耗盡層EG+-UGS8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路135N型溝道

54、增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的導(dǎo)通P型硅襯底N+EGSG+N+DN溝道+EDID當(dāng)UGS UGS(th）后，場效應(yīng)管才形成導(dǎo)電溝道，開始導(dǎo)通，若漏源之間加上一定的電壓UDS，則有漏極電流ID產(chǎn)生。 在一定的漏源電壓UDS下，使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源電壓稱為開啟電壓UGS(th）。在一定的UDS下漏極電流ID的大小與柵源電壓UGS有關(guān)。所以，場效應(yīng)管是一種電壓控制電流的器件。8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路136（1）轉(zhuǎn)移特性曲線ID/mAUDS/VoUGS= 1VUGS= 2VUGS= 3VUGS= 4V（2）漏極(輸出)特性曲線恒流區(qū)可變電阻區(qū)截止區(qū)無溝道有溝道UGS/VUGS(th)UDS

55、=常數(shù)ID/16mAO開啟電壓UGS(th）3. N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管特性曲線8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路137 根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)絕緣柵型場效應(yīng)管有四種類型，如表所示，使用時(shí)應(yīng)注意所加電壓的極性即可。表8-2絕緣柵型場效應(yīng)管分類N溝道耗盡型增強(qiáng)型P溝道耗盡型增強(qiáng)型其他類型MOS場效應(yīng)管8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路138N型襯底P+P+GSD符號：結(jié)構(gòu)（1）P溝道增強(qiáng)型 SiO2絕緣層加電壓才形成 P型導(dǎo)電溝道 增強(qiáng)型場效應(yīng)管只有當(dāng)UGS UGS(th）時(shí)才形成導(dǎo)電溝道。8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路139GSD符號： 如果MOS管在制造時(shí)導(dǎo)電溝道就已形成，稱為耗盡型場效應(yīng)管。1 )

56、 N溝道耗盡型管結(jié)構(gòu)SiO2絕緣層中摻有正離子予埋了N型 導(dǎo)電溝道（2）耗盡型MOS場效應(yīng)管8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路140 由于耗盡型場效應(yīng)管預(yù)埋了導(dǎo)電溝道，所以在UGS= 0時(shí)，若漏源之間加上一定的電壓UDS，也會有漏極電流 ID 產(chǎn)生。 當(dāng)UGS 0時(shí)，使導(dǎo)電溝道變寬， ID 增大； 當(dāng)UGS 0時(shí)，使導(dǎo)電溝道變窄， ID 減?。?UGS負(fù)值愈高，溝道愈窄， ID就愈小。 當(dāng)UGS達(dá)到一定負(fù)值時(shí)，N型導(dǎo)電溝道消失，ID= 0，稱為場效應(yīng)管處于夾斷狀態(tài)（即截止）。這時(shí)的UGS稱為夾斷電壓，用UGS(off）表示。這時(shí)的漏極電流用 IDSS表示，稱為飽和漏極電流。8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路1412) N溝道耗盡型管特性曲線夾斷電壓 耗盡型的MOS管UGS= 0時(shí)就有導(dǎo)電溝道，加反向電壓到一定值時(shí)才能夾斷。 UGS(off)U DSUGS=0UGS0漏極特性曲線OID/mA16201248121648IDSS轉(zhuǎn)移特性曲線OID/mA UGS /V-1-2-348121612UDS=常數(shù)8.8 場效應(yīng)晶體管及其放大電路1423) P 溝道耗盡型管結(jié)構(gòu)符號：GSD予埋了P型 導(dǎo)電溝道SiO2絕緣層