晶體管及其放大電路(12)課件

晶體管及其放大電路(12)幻燈片PPT本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！晶體管及其放大電路(12)幻燈片PPT本課件PPT僅2.1晶體管2.1.1晶體三極管2.1.2晶體三極管的特性曲線2.1.3晶體三極管的主要參數(shù)2.1晶體管2.1.1晶體三極管2.1.2晶體三極(SemiconductorTransistor)2.1.1晶體三極管一、結(jié)構(gòu)、符號(hào)和分類NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB(SemiconductorTransistor)2.1.分類：按材料分：硅管、鍺管按功率分：小功率管<500mW按結(jié)構(gòu)分：NPN、PNP按使用頻率分：低頻管、高頻管大功率管>1W中功率管0.51W分類：按材料分：硅管、鍺管按功率分

為了實(shí)現(xiàn)控制和放大作用，具有決定意義的一點(diǎn)是晶體管的三個(gè)區(qū)在結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度上有很大的不同。1、基區(qū)很薄，厚度一般只有1—幾u(yù)m，摻雜濃度最低；2、另外兩個(gè)摻雜區(qū)，雖然類型相同，但其中發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于集電區(qū)。NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)二、電流放大原理NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)雙極型晶體管中的電流控制作用以NPN型晶體管為例。1、兩個(gè)PN結(jié)均無外加電壓兩個(gè)PN結(jié)的載流子運(yùn)動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，凈電流為零。圖2-2兩個(gè)PN結(jié)均無外加電壓雙極型晶體管中的電流控制作用圖2-2兩個(gè)PN結(jié)均無外加電2、發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓先看發(fā)射結(jié)的情況2、發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓先看發(fā)射結(jié)的情況晶體管及其放大電路(12)課件

結(jié)論：由e區(qū)發(fā)射出的電子數(shù)（對(duì)應(yīng)于IE）中，只有極少部分有機(jī)會(huì)在b區(qū)與空穴復(fù)合（對(duì)應(yīng)于IBN），而其中絕大部分的電子將被反向偏置的集電結(jié)的電場吸引（或收集）而到達(dá)集電區(qū)（對(duì)應(yīng)于ICN）。這三者之間的關(guān)系為：3、電流控制作用及其實(shí)現(xiàn)條件在一個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度已定的晶體管中，在正常工作條件下，最終被c區(qū)收集的電子數(shù)和在e區(qū)發(fā)射的總電子數(shù)中所占的比例是一定的。用表示這個(gè)比例。或因此有：定義：結(jié)論：由e區(qū)發(fā)射出的電子數(shù)（對(duì)應(yīng)于IE）中，討論：1）總是小于1，但由于晶體管結(jié)構(gòu)上的保證，又非常接近于

1，一般可達(dá)0.95~0.995；2）與對(duì)應(yīng)的值為19~199，換言之，ICN比IBN大很多倍。結(jié)論：由于電流之間存在一定的比例關(guān)系，因此，可實(shí)現(xiàn)電流的控制和放大作用，改變IE可以改變ICN，只要稍稍改變IBN，就可以使ICN有很大的變化。討論：結(jié)論：由于電流之間存在一定的比例關(guān)系，因此，可實(shí)現(xiàn)電流4、晶體管各級(jí)電流之間的基本關(guān)系式除了IBN、IE、ICN外，在c結(jié)反向電壓作用下，b區(qū)的少子電子和C區(qū)的少子空穴還會(huì)形成漂移電流，叫做“集電極反向飽和電流”，ICBO表示。4、晶體管各級(jí)電流之間的基本關(guān)系式這樣就有：集電極電流為：基極電流為：發(fā)射極電流為：當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：穿透電流這樣就有：集電極電流為：基極電流為：發(fā)射極電流為：當(dāng)管子IE=IC+IB溫度不太高時(shí)，可簡化為IE=IC+IB溫度不太高時(shí)，可簡化為上述結(jié)果是必然的，滿足基爾霍夫定律。對(duì)NPN型管，電流方向是：IC和IB分別流入c極和b極，而IE流出e極。如下圖所示。箭頭表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)的電流方向，從箭頭可知，b區(qū)是P型半導(dǎo)體，e區(qū)是N型半導(dǎo)體。對(duì)PNP型管，電流方向是：IC和IB分別流出c極和b極，而IE流進(jìn)e極。如圖所示。上述結(jié)果是必然的，滿足基爾霍夫定律。箭頭表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)的電實(shí)現(xiàn)電流控制和放大作用的條件：1.“內(nèi)因”：三個(gè)濃度不同的摻雜區(qū)；2.“外因”：外加直流電源的極性必須保證：

1）發(fā)射結(jié)（e結(jié)）正偏。對(duì)NPN型管，UBE>0，使e區(qū)向b區(qū)注入大量多子電子。對(duì)PNP型管，UBE<0，使e區(qū)向b區(qū)注入大量多子空穴。

2）集電結(jié)（c結(jié)）反偏。對(duì)NPN型管，UBC<0，使c區(qū)能夠收集來自e區(qū)的大部分多子。C結(jié)的反向偏置電壓越小，這時(shí)IE中的ICN減小而IB’增大，即和減小，當(dāng)UCB=0時(shí)，晶體管的電流控制和放大作用就很小了。e結(jié)和c結(jié)均反偏會(huì)出現(xiàn)什么情況？小結(jié)：實(shí)現(xiàn)電流控制和放大作用的條件：e結(jié)和c結(jié)均反偏會(huì)出現(xiàn)什么情況晶體管在電路中的接法當(dāng)把晶體管接入電路時(shí)，必然涉及兩個(gè)回路一個(gè)是控制電流（例如IB）所在的輸入回路，

另一個(gè)是受控電流（例如IC

）所在的輸出回路，每個(gè)回路都必須有一個(gè)直流電源，使e結(jié)正偏，c結(jié)反偏，兩個(gè)電源有四個(gè)端點(diǎn)，而晶體管只有三個(gè)電極，因此輸入回路和輸出回路的兩個(gè)電源總有一個(gè)公共端。隨著這個(gè)公共端所接電極的不同，晶體管在電路中就有三種不同的接法，分別為共基極

共發(fā)射極

共集電極晶體管在電路中的接法滿足放大條件的三種電路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極滿足放大條件的三種電路uiuoCEBECBuiuoECBui共射接法下三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子，形成發(fā)射極電流

IE。ICN多數(shù)向BC結(jié)方向擴(kuò)散形成ICN。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成IBN。IBN基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIBIBN

IB+ICBO即：IB=IBN

–

ICBO2)電子到達(dá)基區(qū)后(基區(qū)空穴運(yùn)動(dòng)因濃度低而忽略)共射接法下三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多ICNIEIBNI

CBOIB3)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的載流子形成集電極電流ICICIC=ICN+ICBOICNIEIBNICBOIB3)集電區(qū)收集擴(kuò)散過I三極管的電流分配關(guān)系當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：IB=I

BN

ICBOIC=ICN+ICBO穿透電流三極管的電流分配關(guān)系當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)IE=IC+IB溫度不太高時(shí)，可簡化為IE=IC+IB溫度不太高時(shí)，可簡化為2–1–3晶體管的放大作用現(xiàn)在用圖2–3來說明在共基接法下晶體管的放大作用。若在圖中VEE上疊加一幅度為20mV的正弦電壓Δui，則正向發(fā)射結(jié)電壓會(huì)引起相應(yīng)的變化。

圖2--32–1–3晶體管的放大作用圖2--3ΔIC通過接在集電極上的負(fù)載電阻RL產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓Δuo（Δuo=ΔICRL=0.98*1KΩ=0.98V）。從RL取出來的變化電壓Δuo

隨時(shí)間變化規(guī)律和Δui相同，但幅度卻大了許多倍，所增大的倍數(shù)稱為電壓放大倍數(shù)。由于e結(jié)正向電流與所加電壓呈指數(shù)關(guān)系，所以發(fā)射極會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的注入電流ΔIE，例如為1mA，而IC=IE，（當(dāng)=0.98時(shí)，ΔIC=0.98mA），ΔIC通過接在集電極上的負(fù)載電阻RL產(chǎn)生一個(gè)

現(xiàn)在用圖2–4來說明共射接法下晶體管的放大作用。若在圖中UBB上疊加一幅度為20mV的正弦電壓Δui，則正向發(fā)射結(jié)電壓會(huì)引起相應(yīng)的變化。由于e結(jié)正向電流與所加電壓呈指數(shù)關(guān)系，所以發(fā)射極會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的注入電流ΔIB圖2-4例如為ΔIB=20uA，=0.98。則ΔIE=1mA，ΔIC=0.98mA，Δuo=ΔICRL=0.98*1KΩ=0.98V現(xiàn)在用圖2–4來說明共射接法下晶體共基只是電壓得到了放大，且輸出電壓與輸入電壓同相；共射不但電壓得到了放大，電流也得到了放大，且輸出電壓與輸入電壓反相。但無論是只放大了電壓還是電壓和電流都得到放大，總之輸出時(shí)功率得到了放大。晶體管及其放大電路(12)課件結(jié)論（1）晶體管放大器實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它的作用是將直流能量轉(zhuǎn)換為所需要的交流能量。因此也叫做有源器件。（2）放大器的放大作用確切說是指功率的放大作用，而不是指電壓或電流的放大作用。如果僅就電壓放大作用而言，升壓變壓器就應(yīng)該是一種放大器，實(shí)際上，它不可能有功率放大作用，只能是無源四端網(wǎng)絡(luò)。結(jié)論2.1.4晶體三極管的特性曲線

因?yàn)橛袃蓚€(gè)回路，所以晶體管特性曲線包括輸入和輸出兩組特性曲線。這兩組曲線可以在晶體管特性圖示儀的屏幕上直接顯示出來，也可以用如圖電路逐點(diǎn)測出。一、共發(fā)射極輸入特性曲線共射輸入特性曲線是以u(píng)CE為參變量時(shí)，iB與uBE間的關(guān)系曲線。

2.1.4晶體三極管的特性曲線一、輸入特性輸入回路輸出回路與二極管特性相似一、輸入特性輸入輸出與二極管特性相似O特性基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性右移(因集電結(jié)開始吸引電子)導(dǎo)通電壓UBE(on)硅管：(0.60.8)V鍺管：

(0.20.3)V取0.7V取0.2V一般情況下，發(fā)射結(jié)正偏，直流電壓保持在下述導(dǎo)通電壓值上：O特性基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性右移(因集電結(jié)開始吸引二、輸出特性iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321截止區(qū)：

IB0

IC=ICEO0條件：兩個(gè)結(jié)反偏截止區(qū)ICEO二、輸出特性iC/mAuCE/V50μAO

截止區(qū)在特性曲線的位置：IE=0以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)。還有一種說法是IB=0以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)。因此進(jìn)入截止區(qū)的條件為：e結(jié)為反偏，c結(jié)反偏iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843213.飽和區(qū)：uCE

u

BEuCB=uCE

u

BE

0條件：兩個(gè)結(jié)正偏特點(diǎn)：IC

IB臨界飽和時(shí)：

uCE

=uBE深度飽和時(shí)：0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(鍺管)放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)ICEOiC/mAuCE/V50μAO23、飽和區(qū)飽和區(qū)所在的區(qū)域：IB>0和UCE<0.7V的區(qū)域。進(jìn)入飽和區(qū)的條件：∵IB>0∴發(fā)射結(jié)要正偏又∵UBC=UBE-UCE，UBE>0.7V，∴UBC>0即集電結(jié)也要正偏。飽和區(qū)的特點(diǎn)：A、UCE小，晶體管C、E之間的電壓叫飽和壓降，記為Uces，對(duì)于小功率管約為0.3V，對(duì)于大功率管常達(dá)1V。B、IC與UCE有很大的關(guān)系。解釋如下：∵UBC=UBE－UCE∴UCE

小，UCB大，c結(jié)正向偏置程度大，c結(jié)吸引來自e區(qū)多子的能力小，IC??；UCE

大，UCB小，c結(jié)正向偏置程度小，c結(jié)吸引來自e區(qū)多子的能力大，IC大。即UCE大，IC大。C、各輸出特性曲線的起始部分比較密集。3、飽和區(qū)iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843212.放大區(qū)：放大區(qū)截止區(qū)條件：

發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏特點(diǎn)：

水平、等間隔ICEOiC/mAuCE/V50μAO2放大區(qū)有以下三個(gè)特點(diǎn)：

(1)基極電流iB對(duì)集電極電流iC有很強(qiáng)的控制作用，即iB有很小的變化量ΔIB時(shí)，iC就會(huì)有很大的變化量ΔIC。為此，用共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)β來表示這種控制能力。β定義為

反映在特性曲線上，為兩條不同IB曲線的間隔。

(2)UCE變化對(duì)IC的影響很小。由于基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)，每條曲線也不是完全水平，而是隨UCE的增大向上傾斜的。（3）IB=0的曲線相當(dāng)于b極斷開，即IC=ICEO的情況，從這條特性曲線可以估計(jì)穿透電流ICEO的大小。放大區(qū)有以下三個(gè)特點(diǎn)：反映在特性曲線上，為兩條不晶體管及其放大電路(12)課件三、溫度對(duì)特性曲線的影響1.溫度升高，輸入特性曲線向左移。溫度每升高1C，UBE

(22.5)mV。溫度每升高10C，ICBO

約增大1倍。OT2>T1三、溫度對(duì)特性曲線的影響1.溫度升高，輸入特性曲線向左移2.溫度升高，輸出特性曲線向上移。iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0溫度每升高1C，

(0.51)%。輸出特性曲線間距增大。O2.溫度升高，輸出特性曲線向上移。iCuCET12.1.6晶體三極管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1.共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321—直流電流放大系數(shù)

—交流電流放大系數(shù)一般為幾十幾百Q(mào)2.1.6晶體三極管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1.共發(fā)iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843212.共基極電流放大系數(shù)1一般在0.98以上。

Q二、極間反向飽和電流CB極間反向飽和電流

ICBO，CE極間反向飽和電流ICEO。iC/mAuCE/V50μAO2三、極限參數(shù)1.ICM

—集電極最大允許電流，超過時(shí)值明顯降低。2.PCM—集電極最大允許功率損耗PC=iC

uCE。iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區(qū)三、極限參數(shù)1.ICM—集電極最大允許電流，超過時(shí)U(BR)CBO

—發(fā)射極開路時(shí)C、B極間反向擊穿電壓。3.U(BR)CEO

—基極開路時(shí)C、E極間反向擊穿電壓。U(BR)EBO

—集電極極開路時(shí)E、B極間反向擊穿電壓。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO

(P34

2.1.7)已知:ICM=20mA,PCM

=100mW，U(BR)CEO=20V，當(dāng)UCE

=

10V時(shí)，IC<

mA當(dāng)UCE

=

1V，則IC<

mA當(dāng)IC

=

2mA，則UCE<

V

102020U(BR)CBO—發(fā)射極開路時(shí)C、B極間反向擊穿電壓2.1.8晶體管的選用原則手冊的使用:

根據(jù)電路對(duì)晶體管的要求查閱手冊,確定選用晶體管的型號(hào),注意極限參數(shù)的要求.

在維修電子設(shè)備時(shí),若發(fā)現(xiàn)晶體管損壞,則應(yīng)該用同型號(hào)的管子替換,若找不到同型號(hào)的管子時(shí),應(yīng)注意要用同種材料同種類型的管子替代.選管的原則:

一般選在幾十到100以下,太高不穩(wěn)定，選反向電流小的管子。其它同二極管選取原則一樣。講例2-1習(xí)題2-3

2.1.8晶體管的選用原則2.2.1.放大的概念2.2

放大的概念及放大電路的性能指標(biāo)一.擴(kuò)音機(jī)示意圖1)輸入量控制輸出量2)把直流能量轉(zhuǎn)換成按輸入量變化的交流能量2.2.1.放大的概念2.2放大的概念及放大電路的性能二.方框圖直流電源信號(hào)源RS+us–RSis放大器負(fù)載RL方框示意圖二.方框圖直流電源信RS+RSis放大器負(fù)RL方框示意圖三、放大電路的四端網(wǎng)絡(luò)表示１122+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioiius—信號(hào)源電壓Rs—信號(hào)源內(nèi)阻RL—負(fù)載電阻ui—輸入電壓uo—輸出電壓ii—輸入電流io—輸出電流三、放大電路的四端網(wǎng)絡(luò)表示１2+放大RS++RLioiius２.2.2放大電路的主要性能指標(biāo)1122+us–放大電路RS+ui–+uo–RLioii電壓增益

Au(dB)=20lg|Au|一、放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)

Au=uo/ui電流放大倍數(shù)

Ai=io/ii電流增益Ai(dB)=20lg|Ai|２.2.2放大電路的主要性能指標(biāo)12+放大RS++RLi二、輸入電阻１1+us–RS+ui–iiRiRi越大，ui與us越接近例us=20mV，Rs=600，比較不同Ri時(shí)的ii

、ui。Riiiui60003A18mV60016.7A10mV6030A1.82mV二、輸入電阻１+RS+iiRiRi越大，ui與us當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：＝Ui.UO.Ui.Us.當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：＝Ui.UO.Ui.Us.三、輸出電阻放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源，該信號(hào)源的內(nèi)阻稱為電路的輸出電阻。計(jì)算：i2211usRS+u–放大電路=0Ro測量：uot—負(fù)載開路時(shí)的輸出電壓；uo—帶負(fù)載時(shí)的輸出電壓，Ro越小，uot

和

uo

越接近。2211+us–RS+ui–+uo–RLRo+uot–Ri三、輸出電阻放大電路的輸出相當(dāng)于負(fù)載的信號(hào)源，該信號(hào)源的四、通頻帶電抗元件(主要是電容)使放大電路對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的放大能力不同，反映在：Au(f)—幅頻特性

(f)—相頻特性1.幅頻特性和相頻特性fAu(f)OfO2.頻帶寬度(帶寬)BWAumfLfH下限頻率

上限頻率

中頻段低頻段高頻段BW0.7BW0.7=fH–

fL(BandWidth)四、通頻帶電抗元件(主要是電容)使放大電路對(duì)不同頻率輸

放大電路主要用于放大微弱的電信號(hào)，輸出電壓或電流在幅度上得到了放大，這里主要講電壓放大電路。放大電路主要用于放大微弱的電信號(hào)，輸出電壓或2.3

共射放大電路的組成及工作原理2.3.1共射基本放大電路的組成2.3共射放大電路的組成及工作原理2.3.1共射基本輸出不失真發(fā)射結(jié)加正向電壓集電結(jié)加反向電壓RBVBBC1+Rs+us-RCVCCTC2RL+uo信號(hào)源加到b-e間ui耦合電容：電解電容，有極性，大小為10F~50F作用：隔直通交隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。輸出不失真發(fā)射結(jié)加正向電壓集電結(jié)加反向電壓RBVBBC1+R對(duì)電路做一些變動(dòng):

圖2–11共射極放大電路對(duì)電路做一些變動(dòng):圖2–11共射極放大電路

圖2–11共射極放大電路共用一個(gè)電源后可畫成：圖2–11共射極放大電路共用一個(gè)電源后可畫成

圖2–11共射極放大電路再繼續(xù)可簡化成：圖2–11共射極放大電路再繼續(xù)可簡化成：單電源供電此圖只是為方便簡化而成的原理電路而已,實(shí)際接法還和前面一樣,只不過改成單電源供電了.+RBRCT+VCCC1C2RLuo+-+Rs+us-單電源供電此圖只是為方便簡化而成的原理電路而已,實(shí)際接法還和1.發(fā)射結(jié)加正向電壓2.集電結(jié)加反向電壓3.把信號(hào)源加到b-e之間4.確保在輸入信號(hào)作用下得到不失真的輸出信號(hào),并能加到負(fù)載上以上四條是判斷三極管放大電路能否放大的依據(jù)，四條必須同時(shí)滿足。+RBRCT+VCCC1C2RLuo+-+Rs+us-+RBRCT+VCCC1C2RLuo+-+Rs+us-2.3.2

共射基本放大電路的工作原理

1.靜態(tài)：ui=0.

2.動(dòng)態(tài)：

ui＝0，若輸入為正弦信號(hào)IBQuiOtOtOtuoOtOtICQUCEQＵBＥQO+RBRCT+VCCC1C2RLuo+-+Rs+us-2.3.2共射基本放大電路的工作原理

1.靜態(tài)：ui符號(hào)說明IBQuiOtiBOtuCEOtuoOtiCOtICQUCEQUBEQuBEOt注意每個(gè)量的實(shí)際方向IB+ibIc+icUCE+uceUBE+ube+RBRCT+VCCC1C2RLuo+-+Rs+us-符號(hào)說明IBQuiOtiBOtuCEOtu

1.什么是靜態(tài)?什么是動(dòng)態(tài)?兩者的關(guān)系是什么?2.如何測量輸入電阻和輸出電阻?

2.4

圖解分析法2.4.2動(dòng)態(tài)工作情況分析2.4.1靜態(tài)工作情況分析引言2.4圖解分析法2.4.2動(dòng)態(tài)工作情況分析2.4.1引言

我們知道放大電路中有交流與直流并存的特點(diǎn)，我們可以分別分析電路中的交、直流成分。這樣就分為靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。分析三極管電路有兩種基本方法：圖解分析法和微變等效電路分析法。引言分析三極管電路有兩種基本方法：

放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。

靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定靜態(tài)值（直流值）：UBE、IB、IC

和UCE?？捎梅糯箅娐返闹绷魍穪矸治?。2.4.1靜態(tài)分析放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。直流通路(1)含義

當(dāng)放大電路沒有輸入信號(hào)（ui=0）時(shí)，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流，稱為直流工作狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，簡稱靜態(tài)。在靜態(tài)工作情況下，三極管各點(diǎn)的直流電位和各條支路的電流的數(shù)值，將在管子的特性曲線上確定一點(diǎn)，這點(diǎn)常稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。只考慮直流電源作用而不考慮交流電源作用的電路，稱為直流通路。(2）畫法畫直流通路的要點(diǎn)：

1）交流信號(hào)源不起作用；

2）所有的大電容都開路；

3）所有的電感都短路。直流通路(1)含義當(dāng)放大電路沒有輸入信號(hào)（ui=0）時(shí)開路將交流電壓源短路將電容開路。直流通路的畫法：開路RB+VCCRCC1C2RLUi=0開路將交流電壓源短路直流通路的畫法：開路RB+VCCRCC1RB+VCCRC靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、UBE、IC、UCE）估算法:求靜態(tài)工作點(diǎn)可用估算法和圖解法兩種方法RB+VCCRC靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、UBE、IC、UCE）估（1）估算IB（UBE

0.7V)RB+VCCRCIBUBERB稱為偏置電阻IB稱為偏置電流（1）估算IB（UBE0.7V)RB+VCCRCIBU（2）估算UCE、ICIC=IBICRb+VCCRCUCE+-（2）估算UCE、ICIC=IBICRb+VCCRCUC例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，=37.5。解：請(qǐng)注意電路中IB和IC的數(shù)量級(jí)UBE

0.7VRb+VCCRC例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：VCC=12V，RC=4KRＢ+VCCRCTICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)IB++--用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn):RＢ+VCCRCTICUBEUCE(IC,UCE)(IB1.在輸入回路中確定(IB,UBE)根據(jù)輸入特性曲線及直流負(fù)載線方程：ＵBE=VＣＣＩBRB輸入回路圖解QuBE/ViB/A靜態(tài)工作點(diǎn)VCCVCC/RBUBEQIBQO可在輸入特性曲線找出靜態(tài)工作點(diǎn)Ｑ1.在輸入回路中確定(IB,UBE)根據(jù)輸入特性曲線及直輸出回路圖解根據(jù)輸出特性曲線及直流負(fù)載線方程：2.在輸出回路中確定(IC,UCE)uCE/ViC/mAVCCVCC/RCOQUCEQICQiB直流負(fù)載線這條直流負(fù)載線也一定滿足輸出特性曲線IC=f（UCE），并且與IB=IBQ的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)，即為靜態(tài)工作點(diǎn)Q（UCEQ，ICQ）輸出回路圖解根據(jù)輸出特性曲線及直流負(fù)載線方程：2.在輸出回動(dòng)態(tài)情況——當(dāng)放大電路輸入信號(hào)后，電路中各處的電流和電壓便處于變動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況，簡稱動(dòng)態(tài)。只考慮交流電源作用時(shí)的等效電路稱為交流通路。畫交流通路的要點(diǎn)是：（1）直流電源不起作用；（2）所有的大電容短路；（3）電感或變壓器保持不變。動(dòng)態(tài)圖解分析是在輸入信號(hào)作用下，通過作圖來確定放大管各級(jí)電流和極間電壓的變化量。2.4.2動(dòng)態(tài)分析2.4.2動(dòng)態(tài)分析對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui)短路短路置零1/C0

將直流電壓源短路，將電容短路。畫交流通路的方法和步驟對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui)短路短路置零1/C0交流通路RBRCRLuiuo－＋－＋ic講P51例2-42-5習(xí)題2-8交流通路RBRCRLuiuo－＋－＋ic講P51例2-4交流負(fù)載線(1)方程RbRCRLuiuoicuce交流負(fù)載線(1)方程RbRCRLuiuoicuce一.輸出空載(RL開路)時(shí)的圖解法1.根據(jù)ui在輸入特性上畫出ib和ube0.7VQuiuBE/VOtiB/AOOtiBIBQib一.輸出空載(RL開路)時(shí)的圖解法1.根據(jù)ui在輸入特性上2.根據(jù)ib在輸出特性上畫出ic和uce說明uce和ui反相，同時(shí)可以求出電壓放大倍數(shù)注意：此時(shí)負(fù)載線已是交流負(fù)載線，它與直流負(fù)載線的關(guān)系？0.7VQuiOtuBE/ViB/AOOtuBE/ViBIBQQQQOtICQUCEQiBuCE/ViC/mAiCOtuCE/VibicUcemuce2.根據(jù)ib在輸出特性上畫出ic和uce說明uce和ui反相各點(diǎn)波形uo比ui幅度放大且相位相反Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuo＋－－＋各點(diǎn)波形uo比ui幅度放大且相位相反Rb+VCCRCC1C2二.接上負(fù)載為RL≠∞時(shí)的圖解法輸出端接入負(fù)載RL，不影響Q，影響動(dòng)態(tài)！1.交流通路RBRCRLuiuo－＋－＋二.接上負(fù)載為RL≠∞時(shí)的圖解法輸出端接入負(fù)載RL，不影響QiCUCEVCCIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線QICQUCEQICQRL,交流負(fù)載線的斜率為：iCUCEVCCIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線QICQUCEQICuBE/ViB/AO0.7V30QuiOtuBE/VOtiBIBQ(交流負(fù)載線)uCE/ViC/mA41O23iB=10A20304050505Q6直流負(fù)載線QQ6OtiCICQUCEQOtuCE/VUcemibicuceuBE/ViB/A0.7V30QuiOuBE/VOICUCEVCCIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線①斜率為-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②經(jīng)過Q點(diǎn)。

Qui＝-u/R’L交流負(fù)載線的作法：以P60例2-6的數(shù)據(jù)為例講ICUCEVCCIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線①斜率為-1/R'直流負(fù)載線是用來確定工作點(diǎn)的；交流負(fù)載線是用來畫出波形，分析波形失真的。注意：（1）交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）空載時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。直流負(fù)載線是用來確定工作點(diǎn)的；注意：（2）空載時(shí)，交流負(fù)載線Rb+VCCRCC1C2TRL為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？

放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)以保證信號(hào)不失真。那么哪些量能影響到靜態(tài)工作點(diǎn)呢?Rb+VCCRCC1C2TRL為什么要放大電路建立正確的靜2.4.3電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1.改變RB，其他參數(shù)不變uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQRB

iBQ趨近截止區(qū)；RB

iB

Q趨近飽和區(qū)。2.改變RC，其他參數(shù)不變RC

Q

趨近飽和區(qū)。iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC2.4.3電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1.改變RB，2.4.4非線性失真1.“Q”過低引起截止失真NPN管：頂部失真為截止失真。PNP管：底部失真為截止失真。不發(fā)生截止失真的條件：IBQ>Ibm。2.4.4非線性失真1.“Q”過低引起截止失真NPN2.“Q”過高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN管：

底部失真為飽和失真。PNP管：頂部失真為飽和失真。IBS—基極臨界飽和電流。不發(fā)生飽和失真的條件：IBQ+IbmIBSuCEiCtOOiCO

tuCEQV

CC2.“Q”過高引起飽和失真ICS集電極臨界NPN管：PNP2.4.5最大輸出電壓幅度放大電路在電路參數(shù)確定的條件下，輸出端不發(fā)生飽和失真和截止失真的最大輸出信號(hào)電壓的幅值稱為最大不失真輸出電壓幅值(Uom)M2.4.5最大輸出電壓幅度放大電路在電路參數(shù)確定的條件下，放大器最大不失真輸出電壓的峰值(Uom)M為UF、UR所確定的數(shù)值中較小的一個(gè)(1)受截止失真限制最大不失真輸出電壓UF的幅度(2)受飽和失真限制最大不失真輸出電壓UR的幅度(Uom)M=min{UR,UF}放大器最大不失真輸出電壓的峰值(Uom)M為UF、UR所確定

式中，UCES表示晶體管的臨界飽和壓降，一般取為1V。比較以上二式所確定的數(shù)值，其中較小的即為放大器最大不失真輸出電壓的幅度，而輸出動(dòng)態(tài)范圍Uopp則為該幅度的兩倍，即

Uopp=2Uom

顯然，為了充分利用晶體管的放大區(qū)，使輸出動(dòng)態(tài)范圍最大，直流工作點(diǎn)應(yīng)選在交流負(fù)載線的中點(diǎn)處?？傊?，在放大電路中對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行不失真的放大，靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇具有極其重要的意義。當(dāng)然，靜態(tài)工作點(diǎn)位置的選擇還要考慮到交流輸入信號(hào)的大小。如果交流信號(hào)幅度大，Q點(diǎn)應(yīng)選得高些。若幅度小，則Q可選得低一些，以減小管子在靜態(tài)時(shí)的功率損耗，這些都應(yīng)以交流輸出信號(hào)的波形不出現(xiàn)失真為準(zhǔn)。

講P60-61例2-62-7式中，UCES表示晶體管的臨界飽和壓圖解法的優(yōu)缺點(diǎn)及圖解法的適用范圍優(yōu)點(diǎn)：全面而真實(shí)的反映的晶體管的非線性，在分析晶體管放大電路時(shí)直觀、形象地研究靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況，從而正確地選擇靜態(tài)工作點(diǎn)的位置；畫出電路中電流和電壓的交流分量波形，分析非線性失真程度，計(jì)算電壓放大倍數(shù)。缺點(diǎn)：1）晶體管的特性曲線廠家一般并不提供，需實(shí)測，這必然要費(fèi)時(shí)間；2）做圖容易引起較大的誤差；3）只適合于頻率較低或直流量的情況；4）放大電路帶有反饋時(shí)，用圖解法分析是不方便的，另外也不能求Ri、Ro。圖解法適合于輸入信號(hào)幅值較大、頻率較低以及不帶反饋的場合。下一節(jié)將要討論更為簡便有效的分析方法，微變等效電路分析法。圖解法的優(yōu)缺點(diǎn)及圖解法的適用范圍2.5

微變等效電路分析法2.5.3H參數(shù)小信號(hào)模型2.5.2H參數(shù)的引出2.5.1引言2.5微變等效電路2.5.3H參數(shù)小信號(hào)模型2.5.一建立小信號(hào)模型的意義

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(hào)模型，就是在一定的條件下（工作點(diǎn)附近）將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計(jì)。

指導(dǎo)思想：在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，可認(rèn)為晶體管的電壓電流變化量之間的關(guān)系是線性的，這樣就要給晶體管建立一個(gè)小信號(hào)的線性模型，以把晶體管近似為一個(gè)等效的線性電路來分析。2.5.1引言一建立小信號(hào)模型的意義由于三極管是非線性

當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)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。二建立小信號(hào)模型的思路當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍

對(duì)于圖所示的共發(fā)射極晶體管，在低頻工作條件下，當(dāng)把它看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)時(shí)，若取iB和uCE為自變量，則有：uBE=f(iB，uCE)iC=g(iB

，uCE)2.5.2H參數(shù)的引出雙口網(wǎng)絡(luò)I1U2U1I2對(duì)于圖所示的共發(fā)射極晶體管，在低頻工作條件下，在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如圖：uBE=f(iB，uCE)iC=g(iB

，uCE)一.求變化量之間的關(guān)系在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已當(dāng)輸入為微小的正弦量時(shí)，以上兩式可寫為(2–37a)(2–37b)式中：

(2–38a)(2–38b)(2–38c)(2–38d)ube=hieib+hreuceic=hfeib+hoeuce當(dāng)輸入為微小的正弦量時(shí)，以上兩式可寫為(2–37a)式中：輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；2.H參數(shù)的含義和求法輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；2.H參數(shù)的含義和求法輸入端電流恒定（交流開路）的反向電壓傳輸比輸入端電流恒定（交流開路）的反向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)；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)；輸入端電流恒定（交流開路）時(shí)的輸出電導(dǎo)。四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。輸入端電流恒定（交流開路）時(shí)的輸出電導(dǎo)。四個(gè)參數(shù)量綱各不相同2.5.3H參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)可得小信號(hào)模型BJT的H參數(shù)模型hfeibicuceibubehrevcehiehoeube=hieib+hreuceic=hfeib+hoeuceuBEuCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)2.5.3H參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)可得小信號(hào)模型BJT的H1.模型的簡化h21eibicuceibubeh12euceh11eh22e即rbe=h11e

=h21e

uT=h12e

rce=1/h22e一般采用習(xí)慣符號(hào)則BJT的H參數(shù)模型為

uT很小，一般為10-310-4，rce很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響，得到簡化電路

ib

是受控源

，且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。

1.模型的簡化h21eibicuceibubeh12euc2.H參數(shù)的確定

一般用測試儀測出；

rbe

與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測出。一般也用公式估算rbe

rbe=rbb’+(1+

)re其中對(duì)于低頻小功率管rbb’≈(100－300）

則

而

(T=300K)

2.H參數(shù)的確定一般用測試儀測出；rbe

一.等效電路的畫法uiuo共射極放大電路2.5.4.放大電路的微變等效電路分析法一.等效電路的畫法uiuo共2.5.4.放大電路的畫微變等效電路rbeRBRCRL畫微變等效電路rbeRBRCRL1.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。二.動(dòng)態(tài)指標(biāo)的計(jì)算rbeRBRCRL1.電壓放大倍數(shù)的計(jì)算負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。二.動(dòng)態(tài)指電路的輸入電阻越大，從信號(hào)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。2.輸入電阻的計(jì)算：根據(jù)輸入電阻的定義：rbeRBRCRL電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望用加壓求電流法求輸出電阻：3.輸出電阻的計(jì)算：根據(jù)定義rbeRBRC00用加壓求電流法求輸出電阻：3.輸出電阻的計(jì)算：根據(jù)定義rbe三.晶體管放大電路動(dòng)態(tài)分析步驟①

分析直流電路，求出“Q”，計(jì)算rbe。②

畫電路的交流通路。③

在交流通路上把三極管畫成H參數(shù)模型。

分析計(jì)算疊加在“Q”點(diǎn)上的各極交流量。④

分析計(jì)算電壓放大倍數(shù),輸入,輸出電阻及各極交流量。三.晶體管放大電路動(dòng)態(tài)分析步驟①分析直流電路，求出“Q”求：1.靜態(tài)工作點(diǎn)。例2.電壓增益AU、輸入電阻Ri、輸出電阻R0

。求：1.靜態(tài)工作點(diǎn)。例2.電壓增益AU、3.若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真，是截止還是飽和失真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件？如何調(diào)節(jié)？解：1.IcVCE3.若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真，是截止還是飽和失真2.思路：微變等效電路AU、Ri

、R02.思路：微變等效電路AU、Ri、R0晶體管及其放大電路(12)課件晶體管及其放大電路(12)課件3.判斷非線性失真(1)是截止還是飽和失真？（2）應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件？如何調(diào)節(jié)？講P67例2-83.判斷非線性失真(1)是截止還是飽和失真？（2）應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)例=100，uS

=10sint(mV)，求疊加在“Q”點(diǎn)上的各交流量。+uo+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE+uBE–

12V12V510470k2.7k3.6k例=100，uS=10sint(mV)，[解]令ui=0，求靜態(tài)電流IBQ①求“Q”，計(jì)算rbeICQ=IBQ=2.4mAUCEQ=12

2.42.7=5.5(V)[解]令ui=0，求靜態(tài)電流IBQ①求“Q”，計(jì)算uce②交流通路+uo+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE+uBE–

ube③小信號(hào)等效電路+uo+–

RBRLRSrbe

EibicibBCusRC+ubeuce②交流通路++iBiCRBVCCVBBRCRLC1C④分析各極交流量⑤

分析各極總電量uBE=(0.7+0.0072sint

)ViB=(24+5.5sint)AiC=(2.4+0.55sint

)

mAuCE=(5.5–

0.85sint

)V④分析各極交流量⑤分析各極總電量uBE=(0.7+圖解法、微變等效電路法小結(jié)(1)圖解法，精度低，繁瑣，適合大信號(hào)的場合。其要點(diǎn)是：首先確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q，然后根據(jù)電路的特點(diǎn)，做出直流負(fù)載線，進(jìn)而畫出交流負(fù)載線，最后，畫出各極電流電壓的波形。求出最大不失真輸出電壓。圖解法、微變等效電路法小結(jié)(1)圖解法，精度低，繁瑣，適合(2)微變等效電路法。①首先用直流通路分析靜態(tài)工作點(diǎn)Q。②畫出交流通路，用晶體管的微變模型代替交流通路中的晶體管，得到放大電路的微變等效電路。③通過微變等效電路求解動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。(2)微變等效電路法。H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交2.6.1問題的提出——

單管共射放大電路存在的問題一實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象2.6分壓式穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)電路2.6.1問題的提出——單管共射放大電路存在的問題一當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)二靜態(tài)工作點(diǎn)的位置發(fā)生變化的原因1溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響T↑→ICBO↑,溫度每升高10oC,ICBO↑一倍T↑→UBE↓,溫度每升高1oC,UBE↓2.5mvT↑→β↑,溫度每升高1oC,Δβ/β↑0.5—1%二靜態(tài)工作點(diǎn)的位置發(fā)生變化的原因T↑→ICBO↑,溫度每

2溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響ICQ=βIBQ+(1+β)ICBOIBQ=（Vcc-UBE）/RB→T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真前面講的基本共射放大電路是固定偏置，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此引出分壓式偏置電路。2溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響ICQ=βIBQ+(1+β)I

2.6.2電路組成及穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理特點(diǎn)：RB1—上偏流電阻、RB2—下偏流電阻、

RE—發(fā)射極電阻共發(fā)射極電路電路組成特點(diǎn)：RB1—上偏流電阻、RB2—下偏流電阻、電+UBEQ

IBQI1IEQ二穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理1.直流通路ICQ直流通路的畫法IBQI1IEQ二穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理1.直流通路IC若電路調(diào)整適當(dāng)，可以使ICQ基本不變。2.穩(wěn)定過程（原理）T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→UB固定→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓

3.穩(wěn)定的條件UB固定UB=VCC×RB2/(RB1+RB2)（1）I1>>IB

硅管I1=（5--10）IBQ

鍺管I1=（10--20）IBQ（2）UB>>UBE

硅管UB=（3--5）V

鍺管UB=（1--3）V

2.穩(wěn)定過程（原理）T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→UB固定2.6.3靜態(tài)分析

求Q點(diǎn)（IBQ、ICQ

、UCEQ）

求法：畫出直流通路求解

方法有二：一、估算法

晶體管及其放大電路(12)課件說明Q是否合適+VCCRCRERB1RB2+UBEQ

IBQI1IEQICQ+UCEQ

說明Q是否合適+VCCRCRERB1RB2IBQI1IEQI二利用戴維南定理（同學(xué)自己做）

二利用戴維南定理（同學(xué)自己做）2.6.4動(dòng)態(tài)分析求AU、Ri、RO一畫出放大電路的微變等效電路

1.畫出交流通路晶體管及其放大電路(12)課件2.畫出放大電路的微變等效電路2.畫出放大電路的微變等效電路二計(jì)算動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)1.計(jì)算Au“-”表示Uo和Ui反相。

Au的值比固定偏流放大電路小了。二計(jì)算動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)1.計(jì)算Au“-”表示Uo和Ui反相。2.計(jì)算輸入電阻Ri↑，同時(shí)說明公式的記法和折合的概念。

2.計(jì)算輸入電阻Ri↑，同時(shí)說明公式的記法和折合的概念。Ro≈Rc

3.計(jì)算輸出電阻RoRo=uo/ioUs=0RL=∞

Ro≈Rc3.計(jì)算輸出電阻Ro

如何提高電壓放大倍數(shù)Au？

在RE兩端并聯(lián)一個(gè)電容，則放大倍數(shù)與固定偏置放大電路相同。2.5.5舉例討論？在RE兩端并聯(lián)一個(gè)電容，則放大倍數(shù)例

=100，RS=1k，RB1=62k，RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k，RL=5.6k，VCC=15V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo[解]例=100，RS=1k，RB1=62k+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo2)求Au，Ri，Ro，

AusRo=RC=3k講P71例2-9+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS++2小結(jié)分析了固定偏置放大電路產(chǎn)生失真的原因。分析了射極偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。重點(diǎn)分析計(jì)算了分壓式偏置放大電路的性能指標(biāo)。深入討論了射極電阻對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的影響，為今后學(xué)習(xí)反饋建立基礎(chǔ)概念。小結(jié)分析了固定偏置放大電路產(chǎn)生失真的原因。2.7共集電極放大電路2.7.1電路組成及特點(diǎn)

(射極輸出器、射極跟隨器)IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us2.7共集電極放大電路2.7.1電路組成及特點(diǎn)IBIBQ=(VCC

–UBEQ)/[RB+(1+)RE]ICQ=IBQUCEQ=VCC–

ICQ

RE2.7.2靜態(tài)分析IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usIBQIEQRERB+VCC+ICQUCEQIBQ=(VCC–UBEQ)/[RB+(1+交流通路RsRB++uoRLibiciiRE小信號(hào)等效電路usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RL=RE//RL2.7.3動(dòng)態(tài)分析IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us交流通路RsRB++RLibiciiRE小信號(hào)等效電路usR1.電壓放大倍數(shù)：12.輸入電阻：usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RL=RE//RL1.電壓放大倍數(shù)：12.輸入電阻：usRB+RLibic3.輸出電阻：usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RBibiciirbeibRERsus=0+uiiRERS=Rs//RBi=iRE

–ib–ib3.輸出電阻：usRB+RLibiciirbeibRERRi

高Au1

輸入輸出同相Ro

低射極輸出器特點(diǎn)用途：輸入級(jí)輸出級(jí)中間隔離級(jí)usRB+uoRLibiciirbeibRERs+IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usRi高Au1輸入輸出同相Ro低射極輸4.例=120，RB=300k，rbb=200，UBEQ=0.7V,RE=RL=Rs=1k，VCC=12V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

–0.7)/[300+1211]

27(A)IEQ

IBQ

=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE

=12–3.21=8.8(V)4.例=120，RB=300k，rbb=22)求Au，Ri，Rorbe=200+26/0.027

1.18(k)Ri=300//(1.18121)=51.2(k)RL=

1

//

1

=0.4(k)2)求Au，Ri，Rorbe=200+26/05.自舉電路(2)電路組成及特點(diǎn)+C1RSRERB1+VCCC2+–+uo–+us+RB2RB3C3=50(3)輸入電阻的計(jì)算IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us（1）問題的提出：提高Ri

的電路5.自舉電路(2)電路組成及特點(diǎn)+C1RSRERB1+VC無C3、RB3：Ri=(RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=50//510=45(k)Ri=(RB3+RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=(100+50)//510=115(k)無C3有RB3：接C3：RB3

//rberbeRi=rbe+(1+)(RB//RE)=(1+)(RB//RE)Ri=5150//10=425(k)+C1RSRERB1+VCCC2+–+uo–+us+RB2RB3C3=50100k100k100k10kRB