第6章晶體三極管與交流放大電路模板課件

第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.2基本放大電路的組成6.3放大電路的靜態(tài)分析6.4放大電路的動態(tài)分析6.5放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定6.6射極輸出器6.7阻容耦合多級放大電路6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流

第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.2基本放大電路的組成6.3放大電路的靜態(tài)分析6.4放大電路的動態(tài)分析6.5放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定6.6射極輸出器6.7阻容耦合多級放大電路6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.1晶體三極管基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型6.1晶體三極管基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPNBECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面

電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。IBE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE

，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。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IE。電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBEIB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。ICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB

實(shí)驗(yàn)線路特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB實(shí)驗(yàn)線一、輸入特性UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。一、輸入特性UCE1VIB(A)UBE(V)20406二、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=IB。二、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IIC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。(2例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？當(dāng)USB

=-2V時(shí)：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大飽和電流：Q位于截止區(qū)

例：=50，USC=12V，當(dāng)USB=-2V時(shí)：I例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？IC<

ICmax(=2mA)，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí)：例：=50，USC=12V，IC<ICmax(=USB

=5V時(shí):例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>

Icmax(=2mA)，Q位于飽和區(qū)。(實(shí)際上，此時(shí)IC和IB

已不是的關(guān)系）USB=5V時(shí):例：=50，USC=12V，ICU三、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點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為IB，相應(yīng)的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數(shù)為：1.電流放大倍數(shù)和

三、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點(diǎn)，例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：=例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.52.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBEIBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結(jié)反偏有ICBO3.集-射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。BECNNPICBOICEO=IBE+ICBOIBE4.集電極最大電流ICM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。5.集-射極反向擊穿電壓當(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。4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會導(dǎo)致三極管的值6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC流過三極管，所發(fā)出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以PC

有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流ICPC=IC6.2基本放大電路的組成三極管放大電路有三種形式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6.2基本放大電路的組成三極管放大電路有三種形式共射放大器共射放大電路的基本組成放大元件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。uiuo輸入輸出？參考點(diǎn)RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEB集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸B+ECEBRC使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。基極電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。基極電源與基極電阻RB耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號順利輸入輸可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T單電源供電電路+ECRCC1C2TRB單電源供電電路+ECRCC1C2TRB基本放大電路的工作原理ui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ一、靜態(tài)工作點(diǎn)RB+ECRCC1C2T基本放大電路的工作原理ui=0時(shí)由于電源的存在IB0ICIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2TIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)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)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ(IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ)分別對應(yīng)于輸IBUBEQICUCEuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變化ibtibtictuitIBUBEQICUCEuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變uCE的變化沿一條直線uce相位如何？uce與ui反相！ICUCEictucetuCE的變化沿一條直線uce相位如何？uce與ui反相！IC各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuot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。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，集電放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微直流通道和交流通道放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。但是，電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流所走的通道是不同的。交流通道：只考慮交流信號的分電路。直流通道：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可以分別在不同的通道分析。直流通道和交流通道放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直例：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC例：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2一、直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極管的輸出特性。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)IB直流通道RB+ECRC直流負(fù)載線和交流負(fù)載線一、直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極二、交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路二、交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路iC和uCE是全量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：即：交流信號的變化沿著斜率為：的直線。這條直線通過Q點(diǎn)，稱為交流負(fù)載線。iC和uCE是全量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為：交流負(fù)載線交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為6.3放大電路的靜態(tài)分析一、估算法（1）根據(jù)直流通道估算IBIBUBERB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。+EC直流通道RBRC6.3放大電路的靜態(tài)分析一、估算法（1）根據(jù)直流通道估算I（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC二、圖解法先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線，與IB對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。ICUCEQEC二、圖解法先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：請注意電路中IB和IC的數(shù)量級。例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：EC=12V，RC=4k6.4放大電路的動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸入回路iBuBE當(dāng)信號很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。uBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管相當(dāng)于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：6.4放大電路的動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸2.輸出回路iCuCE所以：(1)輸出端相當(dāng)于一個(gè)受ib控制的電流源。近似平行(2)考慮uCE對iC的影響，輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。rce的含義iCuCE2.輸出回路iCuCE所以：(1)輸出端相當(dāng)于一個(gè)受iubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。3.三極管的微變等效電路rbeibibrcerbeibibbce等效cbeubeibuceicubeuceicrce很大，3.三極管二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路概論放大的概念電子學(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口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：uiuoAu概論放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成放大電路的性能指標(biāo)一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。二、輸入電阻ri放大電路一定要有前級（信號源）為其提供信號，那么就要從信號源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級取得的電流越小，對前級的影響越小。AuIi~USUi放大電路的性能指標(biāo)一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸三、輸出電阻roAu~US放大電路對其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roUS'三、輸出電阻roAu~US放大電路對其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號源如何確定電路的輸出電阻ro？步驟：1.所有的電源置零(將獨(dú)立源置零，保留受控源)。2.加壓求流法。UI方法一：計(jì)算。如何確定電路的輸出電阻ro？步驟：1.所有的電源置零(方法二：測量。Uo1.測量開路電壓。~roUs'2.測量接入負(fù)載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟：3.計(jì)算。方法二：測量。Uo1.測量開路電壓。~roUs'2.測量符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。uA小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量。ua小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。uAua全量交流分量tUA直流分量符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。uA小寫字母、大三、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL三、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rb四、輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。輸入電阻的定義：是動態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。四、輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電五、輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計(jì)算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計(jì)算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。五、輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即iCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ibiCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ibiCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ibiCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生輸出iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生ib輸入6.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(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)工作點(diǎn)。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、和ICEO決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBEICEOQ6.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIB二、溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。二、溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuC小結(jié)：TIC固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、IC增加時(shí)，能夠自動減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路見下頁。小結(jié)：TIC固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。Q點(diǎn)不穩(wěn)分壓式偏置電路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo一、靜態(tài)分析I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE直流通路分壓式偏置電路：RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuI1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE直流通路I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE直流通路可以認(rèn)為與溫度無關(guān)。似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小，將增加損耗，降低輸入電阻。因此一般取幾十k。I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE直流通路可以認(rèn)為與溫度無關(guān)。似乎I2越大越好，但是RB1、RB2太小TUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過程I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RETUBEIBICUEIC本電路穩(wěn)壓的過程實(shí)際是由于加了RE形二、動態(tài)分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuirbeRCRLR'B微變等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路二、動態(tài)分析+ECuoRB1RCC1C2RB2CERERLuCE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對交流不起作用，放大倍數(shù)不受影響。問題1：如果去掉CE，放大倍數(shù)怎樣？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoCE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對交流不起作用去掉CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE去掉CE后的交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRERRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問題2：如果電路如下圖所示，如何分析？RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+ECRCC1TRB2RE1RE2靜態(tài)分析：直流通路I1I2IBRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuRB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動態(tài)分析：交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路：rbeRCRLRE1R'B交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路：r問題：Au和Aus的關(guān)系如何？定義：放大電路RLRS問題：Au和Aus的關(guān)系如何？定義：放大電路RLRS6.6射極輸出器RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道6.6射極輸出器RB+ECC1C2RERLuiuoRB+E一、靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道一、靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道二、動態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuorbeRERLRB微變等效電路二、動態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuorbeRERL1.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB1.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB1.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。結(jié)論：1.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓2.輸入電阻rbeRERLRB輸入電阻較大，作為前一級的負(fù)載，對前一級的放大倍數(shù)影響較小。2.輸入電阻rbeRERLRB輸入電阻較大，作為前一級的負(fù)3.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置03.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRS一般：所以：射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。一般：所以：射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。射極輸出器的使用1.將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2.將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。3.將射極輸出器放在電路的兩級之間，可以起到電路的匹配作用。射極輸出器的使用1.將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸6.7多級放大電路及其級間耦合方式耦合方式：信號源與放大電路之間、兩級放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動態(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)波形不失真第二級

推動級

輸入級輸出級輸入輸出多級放大電路的框圖對耦合電路的要求6.7多級放大電路及其級間耦合方式耦合方式：信號源6.7.1阻容耦合第一級第二級負(fù)載信號源兩級之間通過耦合電容

C2與下級輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T26.7.1阻容耦合第一級第二級負(fù)載信號源兩級之間通過耦合1.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+––T1T21.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2.動態(tài)分析微變等效電路第一級第二級rbeRB2RC1EBC+-+-+-RSrbeRC2RLEBC+-RB12.動態(tài)分析微變等效電路第一級第二級rbeRB2RC1EB例1:

如圖所示的兩級電壓放大電路，已知β1=β2=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+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k例1:如圖所示的兩級電壓放大電路，RB1C解:(1)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+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:(1)兩級放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。第一級是射極輸?shù)诙壥欠謮菏狡秒娐稲B1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:第二級是分壓式偏置電路RB1C1C2RE1+++–RC2C3第二級是分壓式偏置電路RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010k解:第二級是分壓式偏置電路RB1C1C2RE1+++–RC2C3rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(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。微變等效電路rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算(2)計(jì)算

r

i和r

0rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_(2)計(jì)算ri和r0rbe2RC2rbe1RB1R(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+_+_+_(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(3)求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)rbe2RC2rbe1RB1RE1+_+_+_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)(3)求各級電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)rbe2RC2rb多級阻容耦合放大器的特點(diǎn)：(1)由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，分別估算。(2)前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。(3)后一級的輸入電阻是前一級的交流負(fù)載電阻。(4)總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。(5)總輸入電阻ri即為第一級的輸入電阻ri1。(6)總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻。由上述特點(diǎn)可知，射極輸出器接在多級放大電路的首級可提高輸入電阻；接在末級可減小輸出電阻；接在中間級可起匹配作用，從而改善放大電路的性能。多級阻容耦合放大器的特點(diǎn)：(1)由于電容的隔直作用，各級放阻容耦合電路的頻率特性：fA耦合電容造成三極管結(jié)電容造成采用直接耦合的方式可降低放大電路的下限截止頻率，擴(kuò)大通頻帶。下面將要介紹的差動放大器即采用直接耦合方式。阻容耦合電路的頻率特性：fA耦合電容造成三極管結(jié)電容造成采用6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路1

對功率放大電路的基本要求功率放大電路的作用：是放大電路的輸出級，去推動負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)、電動機(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，就要求提高效率。6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路1對功率放大電路的基本要求ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO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)IC0，一般功放常采用。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQi6.8互補(bǔ)對稱放大電路互補(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(OutputTransformerless)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(OutputCapacitorless)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。6.8互補(bǔ)對稱放大電路互補(bǔ)對稱電路是集成功率放大電uiuo+–UCCT1T2+UCCRL–1.OCL電路ic1ic2靜態(tài)時(shí)：ui=0V,iC10，iC20uo=0V。動態(tài)時(shí)：ui

<0VT2導(dǎo)通，T1截止ui

>0VT1導(dǎo)通，T2截止特點(diǎn)：

雙電源供電、輸出無電容器。uoOCL原理電路uiuo+–UCCT1T2+UCCRL–1.OCL電路ic2.

OTL電路(1)特點(diǎn)T1、T2的特性一致；一個(gè)NPN型、一個(gè)PNP型兩管均接成射極輸出器；輸出端有大電容；單電源供電。(2)靜態(tài)時(shí)(ui=0),

IC10，IC20OTL原理電路電容兩端的電壓RLuIT1T2+UCCCAuo++-+-2.OTL電路(1)特點(diǎn)T1、T2的特性一致；(2)靜RLuiT1T2Auo+-+-(3)動態(tài)時(shí)設(shè)輸入端在UCC/2

直流基礎(chǔ)上加入正弦信號。T1導(dǎo)通、T2截止；同時(shí)給電容充電T2導(dǎo)通、T1截止；電容放電，相當(dāng)于電源若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負(fù)載上得到的交流信號正負(fù)半周對稱。ic1ic2交流通路uo輸入交流信號ui的正半周輸入交流信號ui的負(fù)半周RLuiT1T2Auo+-+-(3)動態(tài)時(shí)設(shè)輸入端在U交越失真當(dāng)輸入信號ui為正弦波時(shí)，輸出信號在過零前后出現(xiàn)的失真稱為交越失真。

交越失真產(chǎn)生的原因由于晶體管特性存在非線性，

ui

<死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。交越失真采用各種電路以產(chǎn)生有不大的偏流，使靜態(tài)工作點(diǎn)稍高于截止點(diǎn)，即工作于甲乙類狀態(tài)。克服交越失真的措施uitOuotO交越失真當(dāng)輸入信號ui為正弦波時(shí)，交越失真產(chǎn)生的原R1RLuIT1T2+UCCCAuo++-+-R2D1D2動態(tài)時(shí)，設(shè)ui

加入正弦信號。正半周T2截止，T1基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。負(fù)半周T1截止，T2基極電位進(jìn)一步降低，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。靜態(tài)時(shí)T1、T2

兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)?？朔辉绞д娴碾娐稲1RLuIT1T2+UCCCAuo++-+-R2D1D2電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的是：擴(kuò)大電流的驅(qū)動能力,提高功率。復(fù)合管的構(gòu)成方式：cbeT1T2ibicbecibic方式一：電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的是：擴(kuò)大電流的驅(qū)動能力,提高becibic1

2晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。方式二：cbeT1T2ibic復(fù)合管構(gòu)成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能確定均如下：becibic12晶體管的類型由復(fù)合管中的第改進(jìn)后的OCL準(zhǔn)互補(bǔ)輸出功放電路：

T1：電壓推動級

T1、R1、R2：

UBE倍增電路

T3、T4、T5、T6：復(fù)合管構(gòu)成的輸出級準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級中的T4、T6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對稱。+USC-USCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T6改進(jìn)后的OCL準(zhǔn)互補(bǔ)輸出功放電路：T1：電壓推動級T第六章結(jié)束第六章ThankYou世界觸手可及攜手共進(jìn)，齊創(chuàng)精品工程ThankYou世界觸手可及攜手共進(jìn)，齊創(chuàng)精品工程第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.2基本放大電路的組成6.3放大電路的靜態(tài)分析6.4放大電路的動態(tài)分析6.5放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定6.6射極輸出器6.7阻容耦合多級放大電路6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路第6章-晶體三極管與交流放大電路模板第6章-晶體三極管與交流

第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.2基本放大電路的組成6.3放大電路的靜態(tài)分析6.4放大電路的動態(tài)分析6.5放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定6.6射極輸出器6.7阻容耦合多級放大電路6.8互補(bǔ)對稱功率放大電路第六章晶體三極管與交流放大電路6.1晶體三極管6.1晶體三極管基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型6.1晶體三極管基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPNBECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面

電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。IBE進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流IBE

，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。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IE。電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成ICE。BECNNPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBEIB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。ICE與IBE之比稱為電流放大倍數(shù)要使三極管能放大電流，必須BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB

實(shí)驗(yàn)線路特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB實(shí)驗(yàn)線一、輸入特性UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。一、輸入特性UCE1VIB(A)UBE(V)20406二、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，IC=IB。二、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IIC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。(2例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？當(dāng)USB

=-2V時(shí)：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大飽和電流：Q位于截止區(qū)

例：=50，USC=12V，當(dāng)USB=-2V時(shí)：I例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？IC<

ICmax(=2mA)，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí)：例：=50，USC=12V，IC<ICmax(=USB

=5V時(shí):例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

=-2V，2V，5V時(shí)，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>

Icmax(=2mA)，Q位于飽和區(qū)。(實(shí)際上，此時(shí)IC和IB

已不是的關(guān)系）USB=5V時(shí):例：=50，USC=12V，ICU三、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點(diǎn)，稱為共射接法，相應(yīng)地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為IB，相應(yīng)的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數(shù)為：1.電流放大倍數(shù)和

三、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點(diǎn)，例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中，一般作近似處理：=例：UCE=6V時(shí)：IB=40A,IC=1.52.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結(jié)BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBEIBEICBO進(jìn)入N區(qū)，形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結(jié)反偏有ICBO3.集-射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。BECNNPICBOICEO=IBE+ICBOIBE4.集電極最大電流ICM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。5.集-射極反向擊穿電壓當(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。4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會導(dǎo)致三極管的值6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC流過三極管，所發(fā)出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導(dǎo)致結(jié)溫上升，所以PC

有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流ICPC=IC6.2基本放大電路的組成三極管放大電路有三種形式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6.2基本放大電路的組成三極管放大電路有三種形式共射放大器共射放大電路的基本組成放大元件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。uiuo輸入輸出？參考點(diǎn)RB+ECEBRCC1C2T共射放大電路的基本組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEBRCC1C2T集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RB+ECEB集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRCC1C2T集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。RB+ECEBRC使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。基極電源與基極電阻RB+ECEBRCC1C2T使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。基極電源與基極電阻RB耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號順利輸入輸出。RB+ECEBRCC1C2T耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號順利輸入輸可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T可以省去電路改進(jìn)：采用單電源供電RB+ECEBRCC1C2T單電源供電電路+ECRCC1C2TRB單電源供電電路+ECRCC1C2TRB基本放大電路的工作原理ui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ一、靜態(tài)工作點(diǎn)RB+ECRCC1C2T基本放大電路的工作原理ui=0時(shí)由于電源的存在IB0ICIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2TIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)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)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ(IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ)分別對應(yīng)于輸IBUBEQICUCEuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變化ibtibtictuitIBUBEQICUCEuCE怎么變化？假設(shè)uBE有一微小的變uCE的變化沿一條直線uce相位如何？uce與ui反相！ICUCEictucetuCE的變化沿一條直線uce相位如何？uce與ui反相！IC各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuot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。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，集電放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動態(tài)分析估算法圖解法微直流通道和交流通道放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。但是，電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流所走的通道是不同的。交流通道：只考慮交流信號的分電路。直流通道：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可以分別在不同的通道分析。直流通道和交流通道放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直例：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T直流通道RB+ECRC例：對直流信號（只有+EC）開路開路RB+ECRCC1C2T對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零RB+ECRCC1C2一、直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極管的輸出特性。2.UCE=EC–ICRC。ICUCEECQ直流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)IB直流通道RB+ECRC直流負(fù)載線和交流負(fù)載線一、直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿足什么關(guān)系？1.三極二、交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路二、交流負(fù)載線ic其中：uceRBRCRLuiuo交流通路iC和uCE是全量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：即：交流信號的變化沿著斜率為：的直線。這條直線通過Q點(diǎn)，稱為交流負(fù)載線。iC和uCE是全量，與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以：交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為：交流負(fù)載線交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過Q點(diǎn)作一條直線，斜率為6.3放大電路的靜態(tài)分析一、估算法（1）根據(jù)直流通道估算IBIBUBERB稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。+EC直流通道RBRC6.3放大電路的靜態(tài)分析一、估算法（1）根據(jù)直流通道估算I（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC（2）根據(jù)直流通道估算UCE、IBICUCE直流通道RBRC二、圖解法先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線，與IB對應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。ICUCEQEC二、圖解法先估算IB，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：請注意電路中IB和IC的數(shù)量級。例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：EC=12V，RC=4k6.4放大電路的動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸入回路iBuBE當(dāng)信號很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。uBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管相當(dāng)于電阻rbe。rbe的量級從幾百歐到幾千歐。對于小功率三極管：6.4放大電路的動態(tài)分析一、三極管的微變等效電路1.輸2.輸出回路iCuCE所以：(1)輸出端相當(dāng)于一個(gè)受ib控制的電流源。近似平行(2)考慮uCE對iC的影響，輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻rce。rce的含義iCuCE2.輸出回路iCuCE所以：(1)輸出端相當(dāng)于一個(gè)受iubeibuceicubeuceicrce很大，一般忽略。3.三極管的微變等效電路rbeibibrcerbeibibbce等效cbeubeibuceicubeuceicrce很大，3.三極管二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替:交流通路RBRCRLuiuouirbeibibiiicuoRBRCRL二、放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路概論放大的概念電子學(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口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：uiuoAu概論放大的概念電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號放大成放大電路的性能指標(biāo)一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。二、輸入電阻ri放大電路一定要有前級（信號源）為其提供信號，那么就要從信號源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，從其前級取得的電流越小，對前級的影響越小。AuIi~USUi放大電路的性能指標(biāo)一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸三、輸出電阻roAu~US放大電路對其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roUS'三、輸出電阻roAu~US放大電路對其負(fù)載而言，相當(dāng)于信號源如何確定電路的輸出電阻ro？步驟：1.所有的電源置零(將獨(dú)立源置零，保留受控源)。2.加壓求流法。UI方法一：計(jì)算。如何確定電路的輸出電阻ro？步驟：1.所有的電源置零(方法二：測量。Uo1.測量開路電壓。~roUs'2.測量接入負(fù)載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟：3.計(jì)算。方法二：測量。Uo1.測量開路電壓。~roUs'2.測量符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。uA小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量。ua小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量。uAua全量交流分量tUA直流分量符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。uA小寫字母、大三、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL三、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rb四、輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。輸入電阻的定義：是動態(tài)電阻。rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。四、輸入電阻的計(jì)算對于為放大電路提供信號的信號源來說，放大電五、輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將它進(jìn)行戴維南等效，戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。計(jì)算輸出電阻的方法：(1)所有電源置零，然后計(jì)算電阻（對有受控源的電路不適用）。(2)所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法。五、輸出電阻的計(jì)算對于負(fù)載而言，放大電路相當(dāng)于信號源，可以將所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00所以：用加壓求流法求輸出電阻：rbeRBRC00失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。失真分析在放大電路中，輸出信號應(yīng)該成比例地放大輸入信號（即iCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ibiCuCEuo可輸出的最大不失真信號選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ibiCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ibiCuCEuo1.Q點(diǎn)過低，信號進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生輸出iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形iCuCE2.Q點(diǎn)過高，信號進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生ib輸入6.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(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)工作點(diǎn)。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、和ICEO決定，這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBEICEOQ6.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC一、溫度對UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIB二、溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。二、溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuC小結(jié)：TIC固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū)，從而導(dǎo)致失真。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高、IC增加時(shí)，能夠自動減少IB，從而抑