第9章放大電路知識(shí)點(diǎn)1

1第9章基本放大電路9.1雙極型晶體管9.2放大電路的工作原理9.3放大電路的靜態(tài)分析9.4放大電路的動(dòng)態(tài)分析9.5雙極型晶體管基本放大電路9.6場(chǎng)效應(yīng)型晶體管9.7場(chǎng)效應(yīng)型晶體管基本放大電路9.8多級(jí)放大電路9.9差分放大電路9.10功率放大電路現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日第9章基本放大電路知識(shí)點(diǎn)1雙極型晶體管現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日3一、基本結(jié)構(gòu)

按PN結(jié)的組合方式可分為NPN型和PNP型。

PNP型：NPN型：NPN基極

基區(qū)

集電極

集電區(qū)

集電結(jié)

發(fā)射極

發(fā)射區(qū)

發(fā)射結(jié)

NPNPNP基極

基區(qū)

集電極

集電區(qū)

集電結(jié)

發(fā)射極

發(fā)射區(qū)

發(fā)射結(jié)

PNP結(jié)構(gòu)示意圖大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院4

其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1)三個(gè)導(dǎo)電區(qū)

發(fā)射區(qū)：參雜濃度最大,

——發(fā)射載流子。基區(qū)：很薄，參雜濃度最小,

——控制載流子。集電區(qū)：體積大，參雜濃度小于發(fā)射區(qū)，

——收集載流子。2)兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。

3)三個(gè)電極：發(fā)射極E、基極B、集電極C。NPN基極基區(qū)集電極集電區(qū)集電結(jié)發(fā)射極發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)NPNBECCBENPN管圖形符號(hào)PNP管圖形符號(hào)現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日5二、工作狀態(tài)BECBECBEC共發(fā)射極接法共集電極接法共基極接法工作狀態(tài)取決于兩個(gè)PN結(jié)的偏置方向。工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止。晶體管的接法：以下將以共發(fā)射極接法為主，以NPN管為例介紹工作狀態(tài)。大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日條件:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。

發(fā)射區(qū)發(fā)射載流子

→形成電流IE;

少部分在基區(qū)被復(fù)合

→形成IB;

大部分被集電區(qū)收集

→形成IC。1．放大狀態(tài)⑴電流的形成NPNB

E

CRCUCCUBBRB晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程IEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院6現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日7⑵電流的關(guān)系

IE=IB+IC

當(dāng)IB=0時(shí)，

直流(靜態(tài))電流放大系數(shù)

交流(動(dòng)態(tài))電流放大系數(shù)≈ICIBIC－ICEOIB－0

β

=ICIBβ=

UCE=常數(shù)

ICIB≈IC=ICEO（穿透電流）電路圖NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日8IB微小的變化，會(huì)產(chǎn)生IC很大的變化。IC

=βIB

。UCE

=UCC－RC

IC

0＜UCE＜UCC。晶體管相當(dāng)于通路。⑶特點(diǎn):電路圖NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日9特點(diǎn)：

IB↑,IC基本不變;

IC≈UCC

/RC;

UCE≈0;

晶體管相當(dāng)于短路。條件:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。IB↑,IC

↑UCE=(UCC－RCIC)↓

ICM=UCC/RC2.飽和狀態(tài)電路圖NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIBCERCUCC飽和狀態(tài)時(shí)的晶體管大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日10特點(diǎn)：

IB=0IC=0UCE=UCC

晶體管相當(dāng)于開(kāi)路。3.截止?fàn)顟B(tài)條件:發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏。電路圖CERCUCC截止?fàn)顟B(tài)時(shí)的晶體管NPNB

E

CRCUCCUBBRBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日11⑴IB受UBE控制，與UCE關(guān)系不大。⑵晶體管有死區(qū)電壓（鍺管0.2V~,硅管0.6V~）。⑶T，曲線(xiàn)向左平移。1.輸入特性從輸入端看:IB=f(UBE)UCE=常數(shù)三、特性曲線(xiàn)UCE≥1V25℃UCE≥1V75℃80604020UBE/VIB/AO0.40.8iC

＋

uCE

－

＋

uBE

－iBBEC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日12截止區(qū):IB=0,IC=ICEO

≠0。放大區(qū):ΔIB

很小的變化,引起ΔIC很大的變化。飽和區(qū):ΔIB

,ΔIC變化很小。

從輸出端看:即IC=f(UCE)∣IB=常數(shù)

2.輸出特性曲線(xiàn)4321369IC/mAUCE/VOIB=020A40A60A80A100A放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)iC

＋

uCE

－

＋

uBE

－iBBEC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日13

動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)

2.穿透電流ICEO3.集電極最大允許電流

ICM4.集電極最大耗散功率

PCM

PC

=UCE×IC5.反向擊穿電壓BU(BR)CEO靜態(tài)電流放大系數(shù)

四、主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)過(guò)損耗區(qū)安全工作區(qū)PCM功耗曲線(xiàn)4321369IC/mAUCE/VOIB=020A40A60A80A100A放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日大連理工大學(xué)電氣工程系14晶體管處于放大狀態(tài)。

(2)開(kāi)關(guān)S合向b時(shí)

[例]

圖示電路，晶體管的=100，求開(kāi)關(guān)S合向a、b、c

時(shí)的IB、IC

和UCE，并指出晶體管的工作狀態(tài)（忽略UBE

）。[解](1)開(kāi)關(guān)S合向a時(shí)

UBB1RB15

500×103

IB==A=0.01mAIC=IB

=100×0.01mA=1mAUCE=UCC－RCIC

=(15－5×103×1×10－3)V=10VUCC=15V

UBB1=5V

UBB2=1.5VRB1=

500kRB2=

50kRC=

5kUBB1SBCERCUCCRB1UBB2RB2abc現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日大連理工大學(xué)電氣工程系15IC=IB=100×0.1mA=10mA

UCE=UCC－RCIC

=(15－5×103×10×10－3)V=－35VUCE＜0，這是不可能的，即不可能處于放大狀態(tài)。晶體管處于飽和狀態(tài)。UCE=0V

(3)開(kāi)關(guān)S合向c時(shí)

IB=0，IC=0，UCE=UCC=15V晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。<IC

UCCRC15

5×103

ICM==A=3mAUBB1SBCERCUCCRB1UBB2RB2abcUBB1RB25

50×103

IB==A=0.1mA現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日本知識(shí)點(diǎn)結(jié)束16現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日17第9章基本放大電路知識(shí)點(diǎn)2放大電路的工作原理現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院18一、簡(jiǎn)述

放大電路或稱(chēng)放大器，其作用是把微弱的電信號(hào)放大到所需的量級(jí)，而且輸出信號(hào)的功率要比輸入信號(hào)的功率大，輸出信號(hào)的波形要與輸入信號(hào)的波形相同。例如：

（a）擴(kuò)音器

放大電路按信號(hào)波形的不同可分為交流放大電路和直流放大電路兩類(lèi)。（b）測(cè)溫電路現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日19二、電路組成BCERBRCUCCUBBUCCBCERBRC兩個(gè)電源的放大電路一個(gè)電源的放大電路C1C2加耦合電容后的電路UCCBERBRC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日20RBRC+UCC

＋

uo

－

＋

ui

－C1C2＋＋RBRC-UCC

＋

uo

－

＋

ui

－C1C2＋＋NPN管放大電路PNP管放大電路放大電路的簡(jiǎn)化畫(huà)法：UCCBERBRC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日21二、信號(hào)的放大過(guò)程1.靜態(tài):當(dāng)輸入端未加輸入信號(hào)

時(shí)放大電路的工作狀態(tài)。此時(shí)ui=0，直流電源單獨(dú)作用。

提供偏流電流IB。

UCE=UCC–ICRC——直流負(fù)載線(xiàn)

。

RBRC+UCC

＋

uo

－

＋

ui

－C1C2＋＋t

UBEOIBtOt

UCEOt

ICO靜態(tài)直流量大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有25頁(yè)\編輯于星期日22二、信號(hào)的放大過(guò)程

ube

=ui

uo=uce

=-icRC

=UCE–icRC=UCE+uceiB=IB+ibiC=IC+ic

uBE=UBE+ubeuCE=UCC-(IC+ic)RC

=UCC–ICRC–icRCRBRC+UCC

＋

uo

－

＋

ui

－C1C2＋＋iBuBEOuit

iCuCEt

uoOt

UBEOIBtOt

UCEOt

ICO信號(hào)的放大過(guò)程O(píng)tuit