ch三極管及放大電路基礎(chǔ)實(shí)用教案

1、1. BJT的小信號(hào)的小信號(hào)(xnho)模型模型第1頁/共31頁第一頁，共32頁。三極管三極管BJT的小信號(hào)的小信號(hào)(xnho)模型模型1）輸入）輸入(shr)回路回路當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性當(dāng)輸入信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性(txng)在在 Q 點(diǎn)附近小范圍內(nèi)近點(diǎn)附近小范圍內(nèi)近似線性。似線性。becvbeib Q vBE iB iBvBEorbe = vBE iB=vbeib第2頁/共31頁第二頁，共32頁。 rbe 稱為稱為(chn wi)BJT的輸入電阻，的輸入電阻，rbe 的量級(jí)從幾百歐到幾的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。千歐。becvbeib 對(duì)輸入的小交流信號(hào)對(duì)輸入的小交流信號(hào)(xnho)而

2、言，三極管而言，三極管 b 、e 間等效于電阻間等效于電阻 rbe。rbeibbevbe rbe = rbb + (1+ )26(mV)IEQ (mA)公式公式(gngsh)適用范圍為適用范圍為0.1mAIERc或或rceRL時(shí)，用時(shí)，用小信號(hào)小信號(hào)(xnho)模模型型當(dāng)當(dāng) rce Rc 或或 rce RL 時(shí)，用時(shí)，用簡(jiǎn)化小信號(hào)模型簡(jiǎn)化小信號(hào)模型第11頁/共31頁第十一頁，共32頁。先畫出交流通路；先畫出交流通路；用用BJT的小信號(hào)模型的小信號(hào)模型(簡(jiǎn)化模型簡(jiǎn)化模型）代替交流通路中的）代替交流通路中的BJT，即可畫出放大電路的小信號(hào)模型等效電路。，即可畫出放大電路的小信號(hào)模型等效電路。 注意

3、：由于輸入信號(hào)常用正弦信號(hào)，所以，小信號(hào)注意：由于輸入信號(hào)常用正弦信號(hào)，所以，小信號(hào) 等效電路中的電壓、電流均用相量表示。等效電路中的電壓、電流均用相量表示。 AV，Ri，Ro第12頁/共31頁第十二頁，共32頁。直流通直流通(litng)路路第13頁/共31頁第十三頁，共32頁。bBEQBBBQRVVIQIIBCQ)mA()mV(26)1 (200)mA()mV(26)1 (200CQEQbeIIrLCQcCEQCCCEQ)(RIRVVRIVLRLLLCCQCCCRRRIRVVCEQIRL第14頁/共31頁第十四頁，共32頁。RCicvceib交流交流(jioli)通通路路RLRbvs+-+

4、-vi第15頁/共31頁第十五頁，共32頁。u 將交流通路中的三極管用將交流通路中的三極管用u 小信號(hào)模型小信號(hào)模型(mxng)代替代替rbe ibibiccbe交流交流(jioli)通通路路RCicvceibRLRbvs+-+-viRbvs+-+-viRcvoRL+-u 小信號(hào)等效電路即為含有小信號(hào)等效電路即為含有 受控電流源的線性電路受控電流源的線性電路第16頁/共31頁第十六頁，共32頁。u電壓電壓(diny)增增益益)(bebirRIVbbcII )/(LccORRIV iOVVAV負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示(biosh)輸出與輸出與輸入反相輸入反相)()/()()/(bebLcbbebLccr

5、RIRRIrRIRRIbbbeLc)/(rRRRb第17頁/共31頁第十七頁，共32頁。bebiiirRIVRRi一般一般(ybn)有有 Rb rbe注意：輸入電阻中不包括信號(hào)源內(nèi)阻注意：輸入電阻中不包括信號(hào)源內(nèi)阻 Rs第18頁/共31頁第十八頁，共32頁。 信號(hào)源置零信號(hào)源置零（vs= 0，保留，保留(boli)內(nèi)阻內(nèi)阻Rs），保留），保留(boli)受控源受控源，負(fù)載，負(fù)載RL開路，開路，加壓求流法。加壓求流法。IT.VT.Ro = Rc Ro =IT.VT.000注意：輸出電阻中不包括負(fù)載注意：輸出電阻中不包括負(fù)載 RLvs=0，RL=第19頁/共31頁第十九頁，共32頁。例題例題(lt

6、)ioVVVA soVSVVA 1. 放大放大(fngd)電路如圖所示。已知電路如圖所示。已知 = 50。試求：。試求：oi RR 、（2）uA40k300V12bCCbBEQCCBRVRVVIQ 解：解：（1）畫直流通）畫直流通(litng)路求路求Q點(diǎn)，點(diǎn)，rbe（1）Q點(diǎn)；點(diǎn)；IBICVBE+-VCE+-（3）若負(fù)載）若負(fù)載 RL開路，則開路，則AV 如何變化？如何變化？、第20頁/共31頁第二十頁，共32頁。4Vk4mA212cCQCCCEQRIVVmA2uA4050BCQQII863)mA()mV(26)1 (200)mA()mV(26)1 (200CQEQbeIIrIBICVBE+

7、-VCE+-第21頁/共31頁第二十一頁，共32頁。（2）畫小信號(hào)等效模型(mxng)電路求動(dòng)態(tài)指標(biāo)小信號(hào)等效模型小信號(hào)等效模型(mxng)電路電路交流交流(jioli)通路通路第22頁/共31頁第二十二頁，共32頁。87.115)/(beLcioVrRRVVA 863/bebebirrRRk4co RR36.73)87.115(500863863VsiiVSARRRVVVVVVAsiioso第23頁/共31頁第二十三頁，共32頁。（3）若負(fù)載）若負(fù)載(fzi) RL開開路，則路，則beLcV)/(rRRAbecrR7 .231863. 0450若負(fù)載若負(fù)載 RL開路開路(kil)，則電壓增益

8、將增，則電壓增益將增大。大。第24頁/共31頁第二十四頁，共32頁。圖解法和小信號(hào)圖解法和小信號(hào)(xnho)模型分析方法的比較模型分析方法的比較 圖解法圖解法 圖解法是采用實(shí)測(cè)圖解法是采用實(shí)測(cè)BJT的特性曲線分析放大的特性曲線分析放大(fngd)電路的方法，它真實(shí)地反映了電路的方法，它真實(shí)地反映了BJT的非線性特性。其特的非線性特性。其特點(diǎn)是能夠直觀、形象的反映點(diǎn)是能夠直觀、形象的反映BJT的工作情況，但用它進(jìn)的工作情況，但用它進(jìn)行定量分析時(shí)誤差較大。一般只適宜在電路輸出幅值較行定量分析時(shí)誤差較大。一般只適宜在電路輸出幅值較大、而工作頻率較低時(shí)應(yīng)用，比較適宜分析靜態(tài)工作點(diǎn)、大、而工作頻率較低時(shí)

9、應(yīng)用，比較適宜分析靜態(tài)工作點(diǎn)、最大不失真輸出幅值和波形失真的情況。最大不失真輸出幅值和波形失真的情況。第25頁/共31頁第二十五頁，共32頁。 小信號(hào)小信號(hào)(xnho)模型分析法模型分析法 該分析該分析(fnx)法的特點(diǎn)是在小信號(hào)工作條件下，將法的特點(diǎn)是在小信號(hào)工作條件下，將BJT用用線性網(wǎng)絡(luò)來代替，然后利用電路分析線性網(wǎng)絡(luò)來代替，然后利用電路分析(fnx)的方法分析的方法分析(fnx)放大電路的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（放大電路的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（ AV、Ri、Ro等），適用于放大電等），適用于放大電路工作于小信號(hào)時(shí)的動(dòng)態(tài)分析路工作于小信號(hào)時(shí)的動(dòng)態(tài)分析(fnx)。 總之，一般當(dāng)輸入電壓幅度較小或總之，一般當(dāng)

10、輸入電壓幅度較小或BJT基本上在線性基本上在線性范圍內(nèi)工作時(shí)，可用小信號(hào)模型來分析；而當(dāng)輸入電壓范圍內(nèi)工作時(shí)，可用小信號(hào)模型來分析；而當(dāng)輸入電壓幅度較大，幅度較大，BJT的工作點(diǎn)延伸到特性曲線的工作點(diǎn)延伸到特性曲線(qxin)的非線的非線性部分時(shí)，就需要采用圖解法。性部分時(shí)，就需要采用圖解法。第26頁/共31頁第二十六頁，共32頁。 例題例題2. 電路如圖所示。電路如圖所示。試畫出其小信號(hào)等效試畫出其小信號(hào)等效(dn xio)模型電路。模型電路。-VCCRcRLReRb2Rb1Cb2Cb1+-vo+-vi+cebbIbI rbeebcbIbI RerbeebcbIiIiVbI Rb2Rerbe

11、+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2Rerbe+-ebcbIiIiVbI Rb1Rb2RcRerbe+-ebcbIiIiVbI oVRb1Rb2RcReRLrbe+-+-ebc 解：解：第27頁/共31頁第二十七頁，共32頁。例例3 從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和小信號(hào)模型等效電路上，判從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和小信號(hào)模型等效電路上，判斷各電路對(duì)輸入的正弦交流信號(hào)斷各電路對(duì)輸入的正弦交流信號(hào) vi 有無有無(yu w)放大作放大作用，并說明原因。用，并說明原因。Rb+VCCReCb1Cb2Tvivo無放大無放大(fngd)作用，作用， 靜態(tài)靜態(tài) IBQ = 0放大電路的放大電路的組成組成(z (z chn

12、)chn)原則：原則：直流通路應(yīng)直流通路應(yīng)提供合適的提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)；靜態(tài)工作點(diǎn)；交流通路應(yīng)交流通路應(yīng)保證輸入交保證輸入交流信號(hào)流信號(hào)vivi的的傳輸。傳輸。第28頁/共31頁第二十八頁，共32頁。Rb+VCCRCCb1Cb2Tvivo無放大作用。無放大作用。VCC應(yīng)為負(fù)，應(yīng)為負(fù)，PNP 三極管截止，無三極管截止，無靜態(tài)靜態(tài)(jngti)電流電流第29頁/共31頁第二十九頁，共32頁。PNP 三極管，接負(fù)電源三極管，接負(fù)電源(dinyun) - VCCICIEIB電解電容電解電容極性倒過來極性倒過來(gu li)Rb+VCCRCCb1Cb2Tvivo+電解電容電解電容-VCC+第30頁/共31頁第三十頁，共32頁。感謝您的觀看(gunkn)！第31頁/共31頁第三十一頁，共32頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)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