第5章晶體三極管及其基本放大電路

1、2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1第第5 5章章 晶體三級(jí)管及其晶體三級(jí)管及其放大電路放大電路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2 BJT：Bipolar Junction Transistor雙極型晶體管晶體管（晶體三極管、半導(dǎo)體三極管三極管）雙極型雙極型器件兩種兩種載流子（多子、少子）2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3幾種常見(jiàn)晶體管的外形 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)45.1.1 晶體管的結(jié)構(gòu)及其類(lèi)型晶體管的結(jié)構(gòu)及其類(lèi)型ecb發(fā)射極發(fā)射極基極基極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)NPNcbeNPN(a) NPN管的管的原理

2、結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)示意圖示意圖(b) 電路符號(hào)電路符號(hào)（base） （collector ）（emitter）符號(hào)中發(fā)射極上的符號(hào)中發(fā)射極上的箭箭頭方向，頭方向，表示表示發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。正偏時(shí)電流的流向。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5晶體管的結(jié)構(gòu)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)6PNPcbe(b) 電路符號(hào)電路符號(hào)(a) PNP型三極管的型三極管的原理結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)符號(hào)中發(fā)射極上的符號(hào)中發(fā)射極上的箭箭頭方向，頭方向，表示表示發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。正偏時(shí)電流的流向。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)7P集電極基極發(fā)射極集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)集電區(qū)(a)NPNc

3、ebPNPcebb基區(qū)ec(b)N襯底N型外延PNcebSiO2絕緣層集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)集電區(qū)(c)NN圖圖2-3 平面管結(jié)構(gòu)剖面圖平面管結(jié)構(gòu)剖面圖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、三區(qū)兩結(jié)、三區(qū)兩結(jié)2、基區(qū)很、基區(qū)很薄薄3、e區(qū)區(qū)重重?fù)诫s摻雜 c區(qū)區(qū)輕輕摻雜摻雜 b區(qū)摻雜區(qū)摻雜最輕最輕4、集電區(qū)集電區(qū)的的面積面積則比發(fā)射區(qū)做得則比發(fā)射區(qū)做得大大，這是，這是三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的內(nèi)部條件。三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的內(nèi)部條件。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)85.1.2 晶體管的電流分配與放大作用晶體管的電流分配與放大作用 （以（以NPNNPN管為例）管為例）一、放大狀態(tài)下晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)一、放大狀態(tài)

4、下晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)BJT BJT 處于放大狀態(tài)的條件：處于放大狀態(tài)的條件：內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)重?fù)诫s(故管子e、 c極不能互換)基區(qū)很薄(幾個(gè)m)集電結(jié)面積大外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)9NPN型晶體管的電流關(guān)系 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)10外加偏置電壓要求外加偏置電壓要求 對(duì)對(duì) NPN管管UC UB UE UC UEUB對(duì)對(duì) PNP管管 要求要求 UC UB UE UC UEUB2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)11IE的形成U UBBBB使發(fā)射結(jié)正偏使發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射區(qū)電子向基區(qū)運(yùn)動(dòng)，發(fā)射區(qū)電子向基區(qū)運(yùn)動(dòng)，

5、形成電流形成電流I IENEN，方向，方向bebe 基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)，基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)， 形成電流形成電流I IEPEP，方向，方向bebeI IE E=I=IENEN+I+IEPEP，方向流出方向流出e e 發(fā)射區(qū)重?fù)诫s電子較多，基區(qū)輕摻雜空穴較少，發(fā)射區(qū)重?fù)诫s電子較多，基區(qū)輕摻雜空穴較少，I IENENI IEPEPIIE EIIENENcICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)12IB的形成發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)基區(qū)的發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)基區(qū)的電子與空穴復(fù)合，電子與空穴復(fù)合，形成電流形成電流I IBNBN，方向，方向beb

6、eU UCCCCUBBBB，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏基區(qū)與集電區(qū)形成反向飽和電流基區(qū)與集電區(qū)形成反向飽和電流I ICBOCBO，方，方向向cbcbIIB B=I=IBNBN-I-ICBOCBOIBN，方向流出，方向流出b b cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)13IC的形成集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)到基區(qū)發(fā)射區(qū)運(yùn)動(dòng)到基區(qū)的電子繼續(xù)向集電區(qū)的電子繼續(xù)向集電區(qū)運(yùn)動(dòng)，形成電流運(yùn)動(dòng)，形成電流I ICNCN，方向方向cbcb；集電區(qū)與基區(qū)形成反向飽和電流集電區(qū)與基區(qū)形成反向飽和電流I ICBOCBO，方向，方向cbc

7、b，很小，很小IIC C=I=ICNCN+I+ICBOCBOICN，方向流進(jìn)方向流進(jìn)ccICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)141、發(fā)射區(qū)向基區(qū)注注入自由電子入自由電子( (擴(kuò)散擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)) )為主。2、電子在基區(qū)中復(fù)復(fù)合合和繼續(xù)擴(kuò)散繼續(xù)擴(kuò)散。3、集電區(qū)收集非平非平衡電子（漂移運(yùn)衡電子（漂移運(yùn)動(dòng)）動(dòng)）。cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN載流子傳輸步驟載流子傳輸步驟2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)15二、電流分配關(guān)系二、電流分配關(guān)系CNBNENEIIIIC

8、BOBNBIIICBOCNCIIICBEIIIcICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)16晶體管是流控元件晶體管的主要功能：電流控制電流控制（基極電流控制集電極電流）電流放大電流放大（放大的比例關(guān)系一定）ceIENPNIBbIBNIENICNICBOIC2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)17共基極直流電流放大系數(shù)ECECBOCENCNIIIIIII一般99. 097. 0共射極直流電流放大系數(shù)BCCBOBCBOCBNCNIIIIIIII一般200201 1、直流電流放大系數(shù)、直流電流放大系數(shù)2022-4-2

9、8電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)18兩者關(guān)系：兩者關(guān)系：1EEECNECNBNCNIIIIIIII1)1 (CNCNECNENCNIIIIII2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)19cICEOeNPNIBRCUCCICBO15VbIBNIENICN= 02 2、I IC C、I IB B、I IE E三者關(guān)系三者關(guān)系CBOBNCBOCNCIIIIICBOCBOBIII)(CBOBII)1 (CEOBII 同理CEOBEIII)1 (式中：CBOCEOII)1 (稱為穿透電流。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)20若忽略ICBO，則BCIIBEII)1(ECIIEBII)1(CBEIII202

10、2-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)215.1.3 晶體管的共射特性曲線晶體管的共射特性曲線晶體管特性曲線：描述晶體管各極電流與極間電壓關(guān)系的曲線。 icebiBC輸出回路輸入回路ecbiBiEceiEiCb(a)共發(fā)射極(b)共集電極(c)共基極 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)22下面以共射極電路為測(cè)試電路下面以共射極電路為測(cè)試電路AmAVViBiCUCCUBBRCRBuBEuCE2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)235.1.3.1 共射極輸入特性曲線共射極輸入特性曲線共射組態(tài)晶體共射組態(tài)晶體管的輸入特性：管的輸入特性：常數(shù)CEuBEBufi)(AmAVViBiCUCCUBBR

11、CRBuBEuCE 它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE下，三極管的基極電流IB與發(fā)射結(jié)電壓UBE之間的關(guān)系曲線。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)24iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE0 UCE1cICeIENPNIBRCUCCUBBRBIbIBNIEPIENICNC12022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)255.1.3.2 共射極輸出特性曲線共射極輸出特性曲線共射組態(tài)晶體管的輸出特性： 它是指一定基極電流IB下，三極管的輸出回路集電極電流IC與集電結(jié)電壓UCE之間的關(guān)系曲線。常數(shù)BiCECufi2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)26uCE/ V510150

12、1234iC/ mAIcCeIENPNIBRCUCCUBBRBbIEPIC1IBNIENICN2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)27uCE/ V5101501234iC/ mA10 A 飽飽和和區(qū)區(qū)放放大大區(qū)區(qū)集電結(jié)零偏集電結(jié)零偏臨界飽和點(diǎn)臨界飽和點(diǎn)cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)28uCE/ V5101501234iC/ mAIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO當(dāng)當(dāng) IB=0時(shí)時(shí), CBOCBOCBOBNCBOC

13、NCBOCIIIIIIII12022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)29uCE/ V5101501234飽飽和和區(qū)區(qū)BIi CBO放放大大區(qū)區(qū)iC/ mAuCEuBEIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNIC12022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)30共射輸出特性曲線共射輸出特性曲線uCE/ V5101501234飽飽和和區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)放放大大區(qū)區(qū)iC/ mAIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A uCEuBEcICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbICNIEBOBIi CBO2

14、022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)31 共射輸出特性曲線2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)32一、放大區(qū)一、放大區(qū)發(fā)射結(jié)正向偏置，發(fā)射結(jié)正向偏置， 集電結(jié)反向偏置集電結(jié)反向偏置1、基極電流 iB 對(duì)集電極電流 iC 的控制作用很強(qiáng)uCE/ V5101501234飽飽和和區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)iBICBO放放大大區(qū)區(qū)iC/ mAuCEuBEIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A 常數(shù)CEuBCII在數(shù)值上近似等于在數(shù)值上近似等于 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：特性圖中特性圖中=？=1002022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)332、uCE 變化時(shí), iC 影響很?。ê愫懔魈匦粤魈匦裕﹗CE/ V

15、5101501234飽飽和和區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)iBICBO放放大大區(qū)區(qū)iC/ mAuCEuBEIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A 即即： iC 僅決定于iB ，與輸出環(huán)路的外電路無(wú)關(guān)。 放大區(qū)放大區(qū)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)34二、飽和區(qū)二、飽和區(qū)發(fā)射結(jié)和集電發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置結(jié)均正向偏置uCE/ V5101501234飽飽和和區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)iBICBO放放大大區(qū)區(qū)iC/ mAuCEuBEIB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A 臨界飽和：臨界飽和：uCE=uBE，uCB=0(集電結(jié)零偏集電結(jié)零偏)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)35uCE

16、/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBEIcCeIENPNIBRCUCCUBBRBIbIBNIEPIENICNC1飽和區(qū)飽和區(qū)（1） iB一定時(shí)，一定時(shí)，iC比放大時(shí)要小比放大時(shí)要小 三極管的電流放大能力下降，通常有iCiB（2）uCE 一定時(shí)一定時(shí)iB增大，增大，iC基本不變基本不變圖2-6 飽和區(qū)載流子運(yùn)動(dòng)情況2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)36飽和壓降飽和壓降U UCE(sat)CE(sat)：飽和時(shí)，集電極和發(fā)射飽和時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的電壓極之間的電壓 UCE(sat) = 0.3V （小功率（小功率Si管

17、）管） ； UCE(sat) = 0.1V（小功率（小功率Ge管）管） 。uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBE（3）三極管的集電極和發(fā)射極近似短接，三極管三極管的集電極和發(fā)射極近似短接，三極管類(lèi)似于一個(gè)開(kāi)關(guān)類(lèi)似于一個(gè)開(kāi)關(guān)“導(dǎo)通導(dǎo)通”。飽和區(qū)飽和區(qū)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)37三、截止區(qū)三、截止區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反向偏置均反向偏置uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBEiB =-iCBO （此時(shí)（此時(shí)iE =0 ）以下

18、稱為截止區(qū)。）以下稱為截止區(qū)。 工程上認(rèn)為：工程上認(rèn)為：iB =0 以下即為截止區(qū)。以下即為截止區(qū)。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)38ciCeiENPNiBRCUCCUBBRBICBO15VbIEBO圖2-7 截止區(qū)載流子運(yùn)動(dòng)情況若不計(jì)穿透電流若不計(jì)穿透電流ICEO，有有iB、iC近似為近似為0；三個(gè)電極的電流都很三個(gè)電極的電流都很小，三極管類(lèi)似于一小，三極管類(lèi)似于一個(gè)開(kāi)關(guān)個(gè)開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)斷開(kāi)”。截止區(qū)截止區(qū)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)39四、擊穿區(qū)四、擊穿區(qū) 當(dāng)uCE足夠大時(shí)，晶體管會(huì)發(fā)生反向擊穿，iC迅速增大。iB越小，出現(xiàn)反向擊穿的電壓越大，當(dāng)iB=0時(shí)，反向擊穿電壓最

19、大，此時(shí)的擊穿電壓記作U(BR)CEO。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)405.1.3.2 共射極輸入特性曲線共射極輸入特性曲線共射組態(tài)晶體共射組態(tài)晶體管的輸入特性：管的輸入特性：常數(shù)CEuBEBufi)(AmAVViBiCUCCUBBRCRBuBEuCE 它是指一定集電極和發(fā)射極電壓UCE下，三極管的基極電流IB與發(fā)射結(jié)電壓UBE之間的關(guān)系曲線。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)41iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE0 UCE1cICeIENPNIBRCUCCUBBRBIbIBNIEPIENICNC12022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)42（1）uCE

20、 = 0 時(shí)，晶體管相當(dāng)于兩個(gè)并聯(lián)二極管，iB 很大，曲線明顯左移。iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE0 UCE1（2）0 uCE 1 時(shí)，隨著 uCE 增加，曲線右移，特別在 0uCE1 時(shí)，曲線近似重合。輸入特性輸入特性2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)435.1.4 晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)一、電流放大系數(shù)1、共射直流放大倍數(shù)2、共射交流放大倍數(shù)BCIIBCii由于由于ICBO、ICEO 很小，因此很小，因此常認(rèn)為：常認(rèn)為：2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)44二、極間反向電流二、極間反向電流ICBOcICeIENPNIBRCUC

21、CUBBRB15VbIBNIENICNICBO集電極基極間的反向飽和電流2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)45集電極發(fā)射極間的穿透電流 CBOCEOII 1ICEOcICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)46發(fā)射極基極間的反向飽和電流IEBOcICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbICNIEBO2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)47三、極限參數(shù)三、極限參數(shù) 1 1、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓U(BR)CBO：發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電極基極間的反向擊穿電壓。U(BR)CEO：基極開(kāi)路時(shí)，集電極發(fā)射

22、極間的反向擊穿電壓。U(BR)EBO：集電極開(kāi)路時(shí)，發(fā)射極基極間的反向擊穿電壓U(BR)EBO U(BR)CEO ICM時(shí)，雖然管子不致于損壞，但值已經(jīng)明顯減小。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)493 3、集電極最大允許耗散功率、集電極最大允許耗散功率P PCMCM 晶體管的安全工作區(qū) uCE工作區(qū)iC0安全I(xiàn)CMU(BR)CEOPCM功耗線PCM =iCuCE2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)505.2 放大電路的組成和放大原放大電路的組成和放大原 5.2.1 放大電路概述放大電路概述2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)515.2.2. 基本共射極放大電路基本共射極放大電路

23、給T提供適當(dāng)?shù)钠眉姌O電阻，將集電極電流轉(zhuǎn)換成集電極電壓基極電阻，決定基極電流放大電路的核心輸入交流電壓信號(hào)基極電源，提供適當(dāng)偏置輸出電壓信號(hào)地2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)52 靜止?fàn)顟B(tài)（靜態(tài)）靜止?fàn)顟B(tài)（靜態(tài)）：u ui i=0=0時(shí)時(shí)電路中各處的電壓、電流都是不變的直流。電路中各處的電壓、電流都是不變的直流。若UBB和和UCC能使T的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏三極管工作在放大狀態(tài)三極管工作在放大狀態(tài)，則：0iuBBEBBBRUUIBCIICCCCCERIUU2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)53當(dāng) 時(shí)ib含有交流分量含有交流分量BCIICCCCCERIU

24、U0iuic也有交流分量也有交流分量 uce產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化 uO變化變化uO與與ui相比相比： uO幅度幅度 ui幅度幅度 波形形狀相同波形形狀相同2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)54電壓、電流等符號(hào)的規(guī)定電壓、電流等符號(hào)的規(guī)定直流量：直流量： 大寫(xiě)字母+大寫(xiě)下標(biāo)，如IB交流量：交流量： 小寫(xiě)字母+小寫(xiě)下標(biāo)，如ib交流量有效值：交流量有效值： 大寫(xiě)字母+小寫(xiě)下標(biāo)，如Ib瞬時(shí)值（直流分量和交流分量之和）：瞬時(shí)值（直流分量和交流分量之和）：小寫(xiě)字母+大寫(xiě)下標(biāo)，如iB， iB= IB+ ib2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)55uBEube疊加量疊加量交流分量交流分量tUBE直流分量

25、直流分量 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)56 重要：靜態(tài)工作點(diǎn)的作用重要：靜態(tài)工作點(diǎn)的作用靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q Q（QuiescentQuiescent）：）：靜態(tài)時(shí)，晶體管的IB、IC、UBE和UCE 記作：IBQ、ICQ、UBEQ和UCEQBBEQBBBQRUUIBQCQIICCQCCCEQRIUU2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)57 靜態(tài)時(shí)（靜態(tài)時(shí)（ui=0）：）：UBB=0UBEQ=0發(fā)射結(jié)不能導(dǎo)通；發(fā)射結(jié)不能導(dǎo)通；UBB=0 IB=0IC=IB=0 UCUB 集電結(jié)反偏；集電結(jié)反偏；三極管三極管T工作在截止區(qū)工作在截止區(qū)為什么要設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)？為什么要設(shè)計(jì)靜態(tài)工作

26、點(diǎn)？2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)58 動(dòng)態(tài)時(shí)（動(dòng)態(tài)時(shí)（ui0） ：ui UBE（ON） 發(fā)射結(jié)無(wú)法正偏發(fā)射結(jié)無(wú)法正偏三極管一直在截止區(qū)三極管一直在截止區(qū) uo= UCE = UCC即使即使 u ui i U UBEBE（ONON）， 輸出仍然嚴(yán)重失真。輸出仍然嚴(yán)重失真。 只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在只有在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)59靜態(tài)工作點(diǎn)的作用：靜態(tài)工作點(diǎn)的作用： 保證放大電路中的三極管正常工作保證放大電路中的三極管正常工作 ，保證放大電路輸出不產(chǎn)生失真

27、。保證放大電路輸出不產(chǎn)生失真。放大電路的基本要求：放大電路的基本要求：輸出不失真輸出不失真輸出能夠放大輸出能夠放大 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)60 晶體管放大電路的放大原理晶體管放大電路的放大原理當(dāng)ui0iB=IBQ+ibiC=ICQ+ic=ICQ+ibuCE=UCEQ+uceuo=uce ic uCE ic uCE方向和方向和ic相反相反2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)612022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)62結(jié)結(jié) 論論 設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，讓交流信號(hào)承載在直流分量之上，保證晶體管在輸入保證晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)始終工作

28、在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會(huì)產(chǎn)生非線性失真。輸出電壓波形才不會(huì)產(chǎn)生非線性失真。 基本共射放大電路的電壓放大作用是利用晶體管的電流放大作用，并依靠依靠RC將將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)63 基本放大電路的組成原則基本放大電路的組成原則RCVRBUCCuoC2RLuiC1UCC：直流電源直流電源RB：基極偏置電阻基極偏置電阻RC：集電極偏置電阻集電極偏置電阻RL：負(fù)載電阻負(fù)載電阻Ui：正弦信號(hào)源電壓正弦信號(hào)源電壓及內(nèi)阻及內(nèi)阻C1、C2 ：耦合電容耦合電容2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)64組成放大電路必

29、須組成放大電路必須遵守的原則遵守的原則設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使三極管偏置設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使三極管偏置于于放大狀態(tài)放大狀態(tài)。輸入信號(hào)能夠作用于的輸入回路輸入信號(hào)能夠作用于的輸入回路(基極基極-發(fā)射極回路發(fā)射極回路)。必須設(shè)置合理的信號(hào)通路。必須設(shè)置合理的信號(hào)通路。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)65（1）直流偏置使放大）直流偏置使放大器工作在放大區(qū)。器工作在放大區(qū)。（2）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)后，就要疊加在放大區(qū)后，就要疊加需要放大的交流小信號(hào)需要放大的交流小信號(hào)US，為了使電路的靜態(tài)，為了使電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不至于不發(fā)生漂工作點(diǎn)不至于不發(fā)生漂移。必須選擇合理的疊

30、移。必須選擇合理的疊加方式。該圖采用加方式。該圖采用阻容阻容耦合連接方式耦合連接方式。RCVRBUCCUoC2RLUsRsUiC12022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)66 直接耦合直接耦合：電路中信電路中信號(hào)源與放大電路，放號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載電阻均大電路與負(fù)載電阻均直接直接相連相連。RCVRBUCCuoRLui 直接耦合共射放大電路 阻容耦合阻容耦合：電路中信電路中信號(hào)源與放大電路，放號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載電阻均大電路與負(fù)載電阻均通過(guò)通過(guò)電容電容相連。相連。RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)67電容電容C

31、1、C2（一般幾微法到幾十微法）（一般幾微法到幾十微法）： 隔離直流隔離直流 通過(guò)交流通過(guò)交流RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 作用：作用：靜態(tài)工作點(diǎn)與信靜態(tài)工作點(diǎn)與信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，載電阻無(wú)關(guān)，且不受輸入交且不受輸入交流信號(hào)的影響。流信號(hào)的影響。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)68RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 （3）選擇合適的電容）選擇合適的電容C1、C2使其電容阻抗對(duì)使其電容阻抗對(duì)交流信號(hào)近似短路，這交流信號(hào)近似短路，這樣交流信號(hào)可以毫無(wú)損樣交流信號(hào)可以毫無(wú)損耗的送入輸入端。而電耗的送入輸入端。而電容對(duì)直流

32、信號(hào)而言，又容對(duì)直流信號(hào)而言，又近似開(kāi)路，因此交流信近似開(kāi)路，因此交流信號(hào)的加入號(hào)的加入不會(huì)影響直流不會(huì)影響直流工作工作點(diǎn)。點(diǎn)。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)69補(bǔ)：補(bǔ)： 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 直流通路：直流通路：直流電源作用下直流電流流直流電源作用下直流電流流經(jīng)的道路經(jīng)的道路 畫(huà)直流通路的原則畫(huà)直流通路的原則C C開(kāi)路開(kāi)路L L短路短路輸入信號(hào)為輸入信號(hào)為0 0（保留內(nèi)阻）（保留內(nèi)阻）RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)70RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 RBUCCRC (a

33、)直流通路直流通路直流通路直流通路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)71 交流通路：交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路只考慮交流信號(hào)的分電路 畫(huà)交流通路的原則畫(huà)交流通路的原則C C短路短路直流電源對(duì)地短路直流電源對(duì)地短路（恒壓源處理）（恒壓源處理）RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 交流通路交流通路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)72RCVRBUCCuoC2RLuiC1 阻容耦合共射放大電路 RCuousRsRBRLIiIo (b)交流通路交流通路交流通路交流通路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)73練習(xí)：請(qǐng)畫(huà)出下面電路的直流通路的交流通路。練習(xí)：請(qǐng)畫(huà)

34、出下面電路的直流通路的交流通路。(a) (c)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)74直流通路直流通路交流通路交流通路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)75直流通路直流通路交流通路交流通路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)76 由于交流信號(hào)均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流由于交流信號(hào)均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號(hào)幅度很小，因此對(duì)工作在放大模式下的電路進(jìn)信號(hào)幅度很小，因此對(duì)工作在放大模式下的電路進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。直流分析法直流分析法分析指標(biāo)：分析指標(biāo)：IBQ、ICQ、UCEQ分析方法：分析方法：圖解法、估算法圖

35、解法、估算法 交流分析法交流分析法分析指標(biāo)：分析指標(biāo)：Au 、Ri 、Ro分析方法：分析方法：圖解法、微變等效電路法圖解法、微變等效電路法 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)775.3.1 放大電路的靜態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析1 晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的估算估算(a) 輸入特性近似輸入特性近似 晶體管伏安特性曲線的折線近似晶體管伏安特性曲線的折線近似uBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB 0(b) 輸出特性近似輸出特性近似飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)78(a)ebc(b)ebcIBQI

36、BQUBE(on)(c)ebcUBE(on)UCE(sat)(a)截止?fàn)顟B(tài)模型；截止?fàn)顟B(tài)模型；(b)放大狀態(tài)模型；放大狀態(tài)模型；(c)飽和狀態(tài)模型飽和狀態(tài)模型 晶體管三種狀態(tài)的直流模型晶體管三種狀態(tài)的直流模型CQIuBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB 02022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)79例例1： 晶體管電路如圖晶體管電路如圖 (a)所示。若已知晶體所示。若已知晶體管工作在放大狀態(tài)，試計(jì)算晶體管的管工作在放大狀態(tài)，試計(jì)算晶體管的IBQ，ICQ和和UCEQ。(a) 電路電路ICQUCEQRBUBBIBQUCCRCeRBUBE(on)bIBQIBQcICQUCCRCU

37、CE QUBB (b)直流等效電路直流等效電路圖圖 ：晶體管直流電路分析：晶體管直流電路分析2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)80 解：解： 因?yàn)榫w管工作在放大狀態(tài)。這時(shí)用圖因?yàn)榫w管工作在放大狀態(tài)。這時(shí)用圖 (b)的模型代替晶體管，便得到圖的模型代替晶體管，便得到圖)所示的直流等所示的直流等效電路。由圖可知效電路。由圖可知)(onBEBBQBBURIUVRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202. 010002. 02707 . 06)(故有故有VRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202. 010002

38、. 02707 . 06)(VRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ63212202.010002.02707.06)(2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)812 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法圖解法：圖解法：在已知放大管的輸入特性、輸出特性以及放大電路中其它各元件參數(shù)的情況下，利用作圖的方法對(duì)放大電路進(jìn)行分析。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：直觀、形象直觀、形象2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)82靜態(tài)工作點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)：IBQ、UBEQ和和ICQ、UCEQ1、 IBQ、UBEQ的求解的求解一般不一般不用圖解法確定，用圖解法確定，而用估算法。而用估算法。 UB

39、EQ=0.7V（硅管） 或0.3V（鍺管） RBUCCRC 共射放大器的直流通路BonBECCBQRUUI)(2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)832、 ICQ、UCEQ的求解的求解輸出特性曲線與輸出回路方程的交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)輸出特性曲線與輸出回路方程的交點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)Q。RBUCCRCiBIBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRCCR1:斜率為(a)直流負(fù)載線與直流負(fù)載線與Q點(diǎn)點(diǎn)直流負(fù)載線直流負(fù)載線CCCCCERiUu2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)84例例2： 在圖在圖220(a)電路中，若電路中，若RB=560k, RC=3k,UCC=12V，晶體管的輸出特性曲

40、線如圖，晶體管的輸出特性曲線如圖221(b)所示，試用圖解法確定直流工作點(diǎn)。所示，試用圖解法確定直流工作點(diǎn)。RBUCCRCIBQICQUCEQ(a)直流通路輸出回路滿足：輸出回路滿足：UCC=UCEQ+ICQRCuAK.RUUIB)on(BECCBQ205607012 放大器的直流圖解分析2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)85 放大器的直流圖解分析放大器的直流圖解分析(b)Q點(diǎn)與點(diǎn)與RB、RC的關(guān)系的關(guān)系uCE/V21012012340A30A20A10AiC/mA4684MNQRBQ3Q2Q4RCRBQ1RCRB=560k, RC=3k,UCC=12V 直流負(fù)載線直流負(fù)載線:UCC=U

41、CEQ+ICQRC 即即:12V=UCEQ+ICQ3KRBUCCRCIBQICQUCEQuAIBQ20 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)86umRUUIBBEQCCBQ2002. 05607 . 012解解: 取取UBEQ=0.7V，由估算法可得，由估算法可得在輸出特性上找兩個(gè)特殊點(diǎn)：在輸出特性上找兩個(gè)特殊點(diǎn)：當(dāng)當(dāng)uCE=0時(shí)，時(shí)，iC=UCC/RC=12/3=4mA，得，得M點(diǎn)點(diǎn)；當(dāng)當(dāng)iC =0時(shí)，時(shí)，uCE=UCC=12V，得，得N點(diǎn)點(diǎn)。由圖中由圖中Q點(diǎn)的坐標(biāo)可得，點(diǎn)的坐標(biāo)可得，ICQ=2mA,UCEQ=6V。 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)87BQBCEcIiufi)(

42、總總 結(jié)結(jié)輸出特性曲線，由晶體管的特輸出特性曲線，由晶體管的特性決定性決定CCCCCERiUu直流負(fù)載線，由外電路特直流負(fù)載線，由外電路特性決定性決定靜態(tài)工作點(diǎn)為下面兩條曲線的交點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)為下面兩條曲線的交點(diǎn)：2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)88靜態(tài)工作點(diǎn)的求解方法：靜態(tài)工作點(diǎn)的求解方法：等效模型法（估算）等效模型法（估算）圖解分析法圖解分析法2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)89補(bǔ)充：補(bǔ)充： 晶體管工作狀態(tài)的判斷方法晶體管工作狀態(tài)的判斷方法例例3 電路如下圖所示。已知電路如下圖所示。已知=50，試求，試求ui分別分別為和時(shí)輸出電壓為和時(shí)輸出電壓uo的值。的值。R3kUCC5

43、VRB39kuiuo 例電路圖2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)90解：解：ui=0V第一步：判斷晶體管第一步：判斷晶體管是否截止是否截止 ui=0V uiUBE(on)e結(jié)反偏結(jié)反偏又又 ui UCC c結(jié)反偏結(jié)反偏晶體管處于晶體管處于截止區(qū)截止區(qū)R3kUCC5VRB39kuiuo 例電路圖 此時(shí)：此時(shí)： IBQ=ICQ=IEQ=，UBEQ= 0，UCEQ=UCC。 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)91解：解：ui=V第一步：判斷晶體管是否截止第一步：判斷晶體管是否截止 ui=V uiUBE(on)e結(jié)正偏結(jié)正偏晶體管不截止晶體管不截止判斷結(jié)是正偏還是反偏判斷結(jié)是正偏還是反偏R

44、3kUCC5VRB39kuiuo 例電路圖2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)92第二步：判斷晶體管處于第二步：判斷晶體管處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)方法：假設(shè)法方法：假設(shè)法設(shè)：晶體管處于放大狀態(tài)設(shè)：晶體管處于放大狀態(tài)則則mAkRUuIBonBEiBQ06. 0397 . 03)(R3kUCC5VRB39kuiuo 例電路圖RBRUCCUBE(on)IBQ2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)93R33kUCC5VRB39kuiuo 例電路圖mAIIBQCQ306. 050VRIUUCCQCCCEQ4335即：即：UCEQUBE(on)結(jié)正偏結(jié)正偏與放大區(qū)的要求不符與放大

45、區(qū)的要求不符晶體管處于晶體管處于飽和區(qū)飽和區(qū)VUUUCEQonBEBC3 . 3)4(7 . 0)(RBRUCCUBE(on)IBQ2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)94R33kUCC5VRB39kuiuo 例電路圖mAkRUUIIConBECCsatCCQ4 . 137 . 05)()(臨界臨界飽和時(shí)，結(jié)零偏UBC=UBE(on)UCE(sat)臨界=0，即UCE(sat)臨界=UBE(on)VUuCEQ3 . 00飽和時(shí)硅管UCE=0.3V 鍺管UCE=0. 1V2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)95晶體管工作狀態(tài)的判斷步驟晶體管工作狀態(tài)的判斷步驟UBEUBE(on)且且UBE

46、UCE，則晶體管截止，則晶體管截止1、首先判斷晶體管是否截止；、首先判斷晶體管是否截止；此時(shí)：此時(shí)：IBQ=ICQ=IEQ=0，UBEQ=UBB，UCEQ=UCC。 若若UBBUBE(on),則發(fā)射結(jié)正偏，下面關(guān)鍵是判則發(fā)射結(jié)正偏，下面關(guān)鍵是判斷集電結(jié)是正偏還是反偏。斷集電結(jié)是正偏還是反偏。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)962、判斷晶體管是處于、判斷晶體管是處于放大放大狀態(tài)還是狀態(tài)還是飽和飽和狀態(tài)：狀態(tài)：方法：假設(shè)法（假設(shè)處于放大區(qū)，計(jì)算方法：假設(shè)法（假設(shè)處于放大區(qū)，計(jì)算點(diǎn)參數(shù)）。點(diǎn)參數(shù)）。)(onBECEQUU若)(onBECEQUU若則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于放大狀態(tài)；則

47、晶體管處于飽和狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀態(tài)；ConBECCsatCCQRUUII)()(臨界硅管UCE=0.3V，鍺管UCE=0. 1V2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)97補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題1電路電路補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題1、 晶體管電路如下圖所示。已知晶體管電路如下圖所示。已知=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRERCUCC500K1K2K 12V2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)981.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：CCBBonBEBBUUUU且,)(晶體管不處于晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放

48、大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：mARRUUIEBOnBEBBBQ2)(1072. 01015007 . 05)1 (mAIIBQCQ72. 01072. 01002VRRIUUECCQCCCEQ10372. 012)()(onBECEQUU晶體管處于放大狀態(tài)；晶體管處于放大狀態(tài)；2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)99補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題2電路電路補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題2 晶體管電路如下圖所示。已知晶體管電路如下圖所示。已知=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRCUCC500K50K2K 12V2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基

49、礎(chǔ)1001.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：CCBBonBEBBUUUU且,)(晶體管不處于晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)：再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)： UBB - UBE(on) =IBQRBmARUUIBOnBEBBBQ2)(106 . 8507 . 052022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1010CEQU晶體管不可能處于放大區(qū)，而應(yīng)工作在飽和區(qū)；晶體管不可能處于放大區(qū)，而應(yīng)工作在飽和區(qū)；mAIIBQCQ6 . 8106 . 81002VRIUUCCQCCCEQ2 . 526 . 8122022-4-28

50、電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1025.3.2 共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析1 微變等效電路法微變等效電路法所謂放大電路的微變等效電路，就是把非所謂放大電路的微變等效電路，就是把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路，就是把晶體管等效為一個(gè)線性個(gè)線性電路，就是把晶體管等效為一個(gè)線性元件。元件。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)103晶體管的微變等效電路模型2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)104 1TBEUuSEeIieebebbeberriuriurrbbbbbb)1 (1mAImVrIUQiurEQeEQTEBEe26

51、室溫下2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)105 rbb ：基區(qū)體電阻，不能忽略。：基區(qū)體電阻，不能忽略。 rbc：很大：很大（幾十（幾十M），可做開(kāi)路處理。，可做開(kāi)路處理。若若rceRL或或UA= ，可忽略，可忽略rce。gmubeucerceuberbebcebrbb 共射低頻混合共射低頻混合型模型型模型2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)106說(shuō)明說(shuō)明只適用小信號(hào)交流分析（不能用來(lái)求只適用小信號(hào)交流分析（不能用來(lái)求Q Q點(diǎn)）點(diǎn)）只針對(duì)低頻只針對(duì)低頻參數(shù)與參數(shù)與Q Q有關(guān)有關(guān) 先求先求Q Q點(diǎn)點(diǎn) Q Q點(diǎn)變化點(diǎn)變化參數(shù)變化參數(shù)變化2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)107 等效

52、電路法分析共射放大電路等效電路法分析共射放大電路根據(jù)直流通路估算直流工作點(diǎn)根據(jù)直流通路估算直流工作點(diǎn)確定放大器交流通路、交流等效電路確定放大器交流通路、交流等效電路計(jì)算放大器的各項(xiàng)交流指標(biāo)計(jì)算放大器的各項(xiàng)交流指標(biāo)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)108UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C2 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)109解：首先根據(jù)直流通路以及直流大信號(hào)等效電路求解：首先根據(jù)直流通路以及直流大信號(hào)等效電路求解出放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。解出放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。 第二步畫(huà)放大器的交流通路。然

53、后將通路中的晶體第二步畫(huà)放大器的交流通路。然后將通路中的晶體管用等效小信號(hào)模型代替。管用等效小信號(hào)模型代替。分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)：分析各性能指標(biāo)。主要包括以下性能指標(biāo)： 求求Q點(diǎn)點(diǎn) 畫(huà)直流通路畫(huà)直流通路畫(huà)交流通路畫(huà)交流通路畫(huà)等效通路畫(huà)等效通路計(jì)算交流參數(shù)計(jì)算交流參數(shù)2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)110(b)交流等效電路交流等效電路 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)111beLbeLCiouLCbLCcecobebirRrRR

54、UUARRIRRrIUrIU)()()(一、電壓放大倍數(shù)一、電壓放大倍數(shù)iouUUA -無(wú)量綱參數(shù)無(wú)量綱參數(shù)UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)112關(guān)于電壓放大倍數(shù)關(guān)于電壓放大倍數(shù)Au的討論的討論成正比；成正比；無(wú)關(guān)，而與無(wú)關(guān)，而與與與CQI . 1CQLLmbeLuImVRRgrRA)(26由于成正比，與LR. 23.輸出電壓與輸入電壓輸出電壓與輸入電壓。當(dāng)忽略當(dāng)忽略rbb時(shí)，時(shí)，2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)113 二、輸入電阻二、輸入電阻Ri定義：從放大器輸入端看進(jìn)去的電阻，即：定義：從放大

55、器輸入端看進(jìn)去的電阻，即： iiiIUR UsAuoUiRLRsUiRiRoUoRi表征放大器從信號(hào)源獲得信號(hào)的能力。表征放大器從信號(hào)源獲得信號(hào)的能力。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)114bebeBBiiirrRRIUR 21ssiiiURRRUUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)115放大器的放大器的Ri的測(cè)量電路的測(cè)量電路 ：UsRsUiRIiUiRi 放 大 器RL(a )UsRsSUo 放 大 器RL(b )UoRoRUUUIURRUURUIiiiiiiiiRi 2022-4-28電路與模擬

56、電子技術(shù)基礎(chǔ)116UsAuoUiRLRsUiRiRoUo三、輸出電阻三、輸出電阻Ro定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。定義：從放大器輸出端看進(jìn)去的電阻。 根據(jù)戴維南定理，可得：根據(jù)戴維南定理，可得： LSoooRUIUR且0Ro是一個(gè)表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。是一個(gè)表征放大器帶負(fù)載能力的參數(shù)。2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)117CCceOOORRrIURUiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)118對(duì)于對(duì)于電壓輸出電壓輸出。Ro越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)越小，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)

57、載的電壓基本不變。載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電壓基本不變。 對(duì)于對(duì)于電流輸出電流輸出。Ro越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即負(fù)載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電流基本不變。載變化時(shí)放大器輸出給負(fù)載的電流基本不變。 UsAuoUiRLRsUiRiRoUo2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)119放大器的放大器的Ro的測(cè)量電路的測(cè)量電路 ：UsRsUiRIiUiRi 放 大 器RL(a )UsRsSUo 放 大 器RL(b )UoRo打開(kāi)打開(kāi)S，測(cè)得，測(cè)得Uo；閉合；閉合S，測(cè)得，測(cè)得Uo。 LooooLoLoRUURURRRU 1開(kāi)路電壓2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)12

58、0四、四、 源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)AusuisiiosisousARRRUUUUUUAuusAA 若若RiRs ,則：則：uusAA UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)121UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRCRB1C2 共射極放大器及其交流等效電路共射極放大器及其交流等效電路(a)電路電路 五、帶有射極電阻五、帶有射極電阻RE時(shí)的交流指標(biāo)時(shí)的交流指標(biāo)CE2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)122 發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路EmLmEbeLiouRgRgRrR

59、UUA 1)1( 時(shí)時(shí)）當(dāng)當(dāng)beEELurRRRA )1( EbeiRrR)1( Ri=RB1RB2RicUooORIURS 0UsRsUiRb2Rb1RErbeIbRCRLUoIbRi2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)123例：例： 下圖電路中，若下圖電路中，若RB1=75k，RB2=25k, RC=RL=2k，RE=1k,UCC=12V，晶體管的，晶體管的=80，rbb=100,信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻Rs=0.6k,試求直流工作點(diǎn)試求直流工作點(diǎn)ICQ、UCEQ及及Au，Ri，Ro和和Aus。UoUiUsRsRB2C1RECERLUCCRCRB1C22022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基

60、礎(chǔ)124VRRIUUmARUUIIVURRRUECCQCCCEQEBEQBEQCQCCBBBB1 . 5) 12(3 . 212)(3 . 217 . 03312257525212 解：解： 按估算法計(jì)算按估算法計(jì)算Q點(diǎn)：點(diǎn)： RB2REUCCRCRB1直流通路直流通路 2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)125UiRiRsRB2rbeIiRCRLUoeIbIbrceRoIcIobcRB1Us kRRRkIrrrRUUALCLCQbbbebeLiou12213 . 2268010026 式中：式中：2022-4-28電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)12650)80(16 . 012111575801