模電第4章(13學(xué)時(shí))2

1、1南通大學(xué)2南通大學(xué)QQiC(mA)vCE(V)0iB(A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)tv0(V)tvS(V)VCES0tiCRL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2VCUT動(dòng)態(tài)示意動(dòng)態(tài)示意：放大電路圖解分析放大電路圖解分析半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.14.1共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.24.2放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.34.3放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.44.4共集電極和共基極放大電路共集電極和共基極放大電路4.54.5組合放大電路組合放大電路4.64.6放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)

2、4.74.7本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)實(shí)例仿真實(shí)例仿真3南通大學(xué)4.1 4.1 雙極結(jié)型三極管（雙極結(jié)型三極管（BJTBJT）4.1.1 4.1.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 種類多：種類多：高頻高頻、低頻低頻、小功率小功率、大功率大功率、開關(guān)開關(guān)管等。管等。 BJT外形各異外形各異:(a)小功率管小功率管(d) 中功率管中功率管(c) 大功率管大功率管4南通大學(xué) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩個(gè)兩個(gè)PN結(jié)組成，分三個(gè)區(qū)引出三根線（三極）。結(jié)組成，分三個(gè)區(qū)引出三根線（三極）。有有“NPN” 和和“PNP”型兩種：型兩種：管芯結(jié)構(gòu)示意：管芯結(jié)構(gòu)示意：發(fā)射極發(fā)射極eNPN管：管：N+NP集電極集電極c基極基極b二氧化硅保二氧化硅保

3、護(hù)膜護(hù)膜發(fā)射極發(fā)射極ePNP管：管：P+PN集電極集電極c基極基極b4.1 4.1 雙極結(jié)型三極管（雙極結(jié)型三極管（BJTBJT）4.1.1 4.1.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 種類多：種類多：高頻高頻、低頻低頻、小功率小功率、大功率大功率、開關(guān)開關(guān)管等。管等。 BJT外形各異外形各異:5南通大學(xué)BJT符號(hào)符號(hào)：bceNPN管：管：bcePNP管：管：結(jié)構(gòu)示意圖：結(jié)構(gòu)示意圖：PN結(jié)（集電結(jié)）結(jié)（集電結(jié)）PN結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)（發(fā)射結(jié)）cbePNN+NPN管：管：bePNP+PN結(jié)（集電結(jié)）結(jié)（集電結(jié)）PN結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)（發(fā)射結(jié)）PNP管：管：c（以（以NPN管為例）管為例）（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：按按

4、N-P-N排列、兩個(gè)排列、兩個(gè)PN結(jié)，分別為結(jié)，分別為“集電結(jié)集電結(jié)”和和“發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)”。（2）通常通常NPN管多為硅管、管多為硅管、PNP多為鍺管多為鍺管。4.1 4.1 雙極結(jié)型三極管（雙極結(jié)型三極管（BJTBJT）4.1.1 4.1.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介6南通大學(xué)BJT符號(hào)符號(hào)：bceNPN管：管：bcePNP管：管：結(jié)構(gòu)示意圖：結(jié)構(gòu)示意圖：PN結(jié)（集電結(jié)）結(jié)（集電結(jié)）PN結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)（發(fā)射結(jié)）cbePNN+NPN管：管：bePNP+PN結(jié)（集電結(jié)）結(jié)（集電結(jié)）PN結(jié)（發(fā)射結(jié)）結(jié)（發(fā)射結(jié)）PNP管：管：c4.1 4.1 雙極結(jié)型三極管（雙極結(jié)型三極管（BJTBJT）4.1.1 4.1

5、.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介（3）工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)：發(fā)射區(qū)摻雜濃度高、基區(qū)很薄且摻雜發(fā)射區(qū)摻雜濃度高、基區(qū)很薄且摻雜濃度低、集電區(qū)面積大摻雜濃度也低。（有利于三極濃度低、集電區(qū)面積大摻雜濃度也低。（有利于三極管的電流放大）管的電流放大）（以（以NPN管為例）管為例）7南通大學(xué)1 1BJTBJT內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程（1）管子三個(gè)區(qū)的）管子三個(gè)區(qū)的 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)多子（電子）濃度高，多子（電子）濃度高，負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)向基區(qū)發(fā)射電子載流向基區(qū)發(fā)射電子載流子子。 基基 區(qū)區(qū)薄、摻雜濃度低，能薄、摻雜濃度低，能讓基區(qū)電子易于進(jìn)入集電讓基區(qū)電子易于進(jìn)入集電區(qū)區(qū)。 集電區(qū)集電區(qū)結(jié)面積大，可以很好結(jié)面

6、積大，可以很好的的收集發(fā)射區(qū)發(fā)射的經(jīng)基收集發(fā)射區(qū)發(fā)射的經(jīng)基區(qū)傳輸而來的電子載流子區(qū)傳輸而來的電子載流子。 要使發(fā)射區(qū)和集電區(qū)能很好的執(zhí)行它們的作用，則外要使發(fā)射區(qū)和集電區(qū)能很好的執(zhí)行它們的作用，則外部應(yīng)分別在部應(yīng)分別在 PN結(jié)結(jié) PN結(jié)結(jié)cbePNN+4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理bceNPN8南通大學(xué)1 1BJTBJT內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理（2）放大狀態(tài)載流子（電流）運(yùn)動(dòng)過程：）放大狀態(tài)載流子（電流）運(yùn)動(dòng)過程：bceNPNVBBVCCRbRcbecPNN

7、ICBOIBNICNIENIEP反向漂移電流反向漂移電流 (不利、避免不利、避免)發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)： 發(fā)射載流子發(fā)射載流子 （正偏，多子擴(kuò)散）（正偏，多子擴(kuò)散）基區(qū)：基區(qū)： 傳送和控制載流子傳送和控制載流子; ; ( (濃度低，復(fù)合少濃度低，復(fù)合少) )集電區(qū)：集電區(qū)： 收集載流子（反偏，收集載流子（反偏，內(nèi)電場(chǎng)將電子拉到集電內(nèi)電場(chǎng)將電子拉到集電區(qū)；少子空穴漂移）區(qū)；少子空穴漂移） 9南通大學(xué)bPNN4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理IEP1 1BJTBJT內(nèi)部載流子的傳輸過程內(nèi)部載流子的傳輸過程N(yùn)PNIBNICNIEN反向漂移電流反向漂移電流ICBO(

8、不利、避免不利、避免)基區(qū)空穴形成的基區(qū)空穴形成的電流電流IEP(很小很小)VCCVBBRbRcec發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)： 發(fā)射載流子發(fā)射載流子 （正偏，多子擴(kuò)散）（正偏，多子擴(kuò)散）基區(qū)：基區(qū)： 傳送和控制載流子傳送和控制載流子; ; ( (濃度低，復(fù)合少濃度低，復(fù)合少) )集電區(qū)：集電區(qū)： 收集載流子（反偏，收集載流子（反偏，內(nèi)電場(chǎng)將電子拉到集電內(nèi)電場(chǎng)將電子拉到集電區(qū)；少子空穴漂移）區(qū)；少子空穴漂移） 10南通大學(xué)2BJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系IC=ICN+ICBOICNIB=IBN+IEPICBOIBN 由外部由外部KCL和內(nèi)部載流子和內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)示意圖可得：運(yùn)動(dòng)示意圖可得： 外部：外部

9、：IE=IB+IC 內(nèi)部：內(nèi)部：IE=IEN+IEPVBBVCCRbRcbecPNNICBOIBNICNIENIEP4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理bceNPN11南通大學(xué)2BJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系IC=ICN+ICBOICNIB=IBN+IEPICBOIBN 由外部由外部KCL和內(nèi)部載流子和內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)示意圖可得：運(yùn)動(dòng)示意圖可得： 外部：外部：IE=IB+IC 內(nèi)部：內(nèi)部：IE=IEN+IEP4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理bceNPN共基極電流放大系數(shù)：共基極電流放大系數(shù)： ECNII EC

10、II 共射極電流放大系數(shù)：共射極電流放大系數(shù)： BCII 1 EIBCII CBOBI1I1)()( CEOBII1 )( BI1)( 12南通大學(xué)2BJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理bceNPN共基極電流放大系數(shù)：共基極電流放大系數(shù)： ECNII ECII 共射極電流放大系數(shù)：共射極電流放大系數(shù)： BCII 1 EIBCII CBOBI1I1)()( CEOBII1 )( BI1)( 恒小于恒小于1 1，一般為，一般為0.90.99；而；而通常遠(yuǎn)大于通常遠(yuǎn)大于1，一，一般為幾十幾百。般為幾十幾百。由由可看出可看出管子

11、管子內(nèi)部具有明確的的電內(nèi)部具有明確的的電流分配關(guān)系流分配關(guān)系：正常工作狀態(tài)下，發(fā)射正常工作狀態(tài)下，發(fā)射區(qū)每向基區(qū)供給一個(gè)復(fù)合區(qū)每向基區(qū)供給一個(gè)復(fù)合用的載流子，就要向集電用的載流子，就要向集電區(qū)供給區(qū)供給個(gè)載流子。個(gè)載流子。13南通大學(xué)2BJT的電流分配關(guān)系的電流分配關(guān)系4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理bceNPN共基極電流放大系數(shù)：共基極電流放大系數(shù)： ECNII ECII 共射極電流放大系數(shù)：共射極電流放大系數(shù)： BCII 1 EIBCII CBOBI1I1)()( CEOBII1 )( BI1)( ICEO=(1+)ICBO稱為稱為“集電集電極極

12、-發(fā)射極漏電流發(fā)射極漏電流”（或稱（或稱“穿透電流穿透電流”），同樣受溫），同樣受溫度影響較大，但比度影響較大，但比ICBO易于易于測(cè)量。測(cè)量。PNP管工作原理同管工作原理同NPN管管，只是多子的類型及外部偏壓只是多子的類型及外部偏壓的極性不同。的極性不同。14南通大學(xué)3BJT的電壓放大作用簡(jiǎn)介的電壓放大作用簡(jiǎn)介4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理基極基極輸入端或公共端；輸入端或公共端；發(fā)射極發(fā)射極三個(gè)端均可；三個(gè)端均可； 集電極集電極輸出端或公共端。因而有輸出端或公共端。因而有三種組成方式三種組成方式：BJT組成放大電路時(shí)，三個(gè)極分別對(duì)組成放大電路時(shí)，

13、三個(gè)極分別對(duì)應(yīng)于應(yīng)于“輸入端輸入端”、“輸出端輸出端”、“公公共端共端”。共射極共射極共集極共集極共基極共基極bceNPN15南通大學(xué)3BJT的電壓放大作用簡(jiǎn)介的電壓放大作用簡(jiǎn)介 設(shè)設(shè)RC=1K，vS=20mV，=50 。 vS將使基極產(chǎn)生一個(gè)將使基極產(chǎn)生一個(gè)交流電流響應(yīng)交流電流響應(yīng)IB=20A。 IC=IB =50 20 A=1mA VO=RCIC =1K1mA=1V：vIVBBVCCvsRbRcVO= voIC= icIB= ibAV=VO/vS =1V/20mV =504.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理共射放大電路共射放大電路16南通大學(xué)3BJT

14、的電壓放大作用簡(jiǎn)介的電壓放大作用簡(jiǎn)介vIVBBVCCvsRbRcVO= voIC= icIB= ib4.1.2 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT的工作原理的工作原理（1 1）為使三極管正常放大，需要：）為使三極管正常放大，需要： 內(nèi)部條件內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高、基區(qū)??；發(fā)射區(qū)摻雜濃度高、基區(qū)??； 外部條件外部條件發(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。（2 2）在正常放大狀態(tài)下，三極管有確定的電流分配關(guān)）在正常放大狀態(tài)下，三極管有確定的電流分配關(guān)系。系。 設(shè)設(shè)RC=1K，vS=20mV，=50 。 vS將使基極產(chǎn)生一個(gè)將使基極產(chǎn)生一個(gè)交流電流響應(yīng)交流電流響應(yīng)IB=20A。

15、17南通大學(xué)4.1.3 BJT4.1.3 BJT的伏安特性曲線的伏安特性曲線（1）輸入特性）輸入特性vCE作參變量，作參變量，IB和和vBE的關(guān)系。的關(guān)系。（2）輸出特性）輸出特性iB作參變量，作參變量，iC和和vCE關(guān)系。關(guān)系。iBiCiEvBE+- -vCE+- -NPN管管伏安特性曲線伏安特性曲線三極管各電極電三極管各電極電壓與電流之間關(guān)系的壓與電流之間關(guān)系的外部體現(xiàn)外部體現(xiàn)。v ，通常用伏，通常用伏安關(guān)系來描述其特性曲線。安關(guān)系來描述其特性曲線。18南通大學(xué)（1）輸入特性）輸入特性vCE作參變量，作參變量，IB和和vBE的關(guān)系：的關(guān)系：4.1.3 BJT4.1.3 BJT的伏安特性曲線

16、的伏安特性曲線iBiCiEvBE+- -vCE+- -1共射極電路的特性曲線共射極電路的特性曲線CvBEBCEvfi )(輸入特性曲線：輸入特性曲線： vBE值較小時(shí)，鍺管的值較小時(shí)，鍺管的iB比硅管大。（因?yàn)殒N管比硅管大。（因?yàn)殒N管PN結(jié)開啟電壓小于硅管）結(jié)開啟電壓小于硅管）1.2iB(A)vBE(V)06040200.4 0.81.625o3DG6（NPN）1.2iB(A)-vBE(V)06040200.4 0.81.625o3AX22（PNP）19南通大學(xué)（2）輸出特性）輸出特性iB作參變量，作參變量，iC和和vCE關(guān)系：關(guān)系：CiCECBvfi )(設(shè)設(shè)vBE一定，即一定，即iB一定一

17、定 對(duì)于不同的對(duì)于不同的iB，輸出特性曲線的形狀相似但大小不同。，輸出特性曲線的形狀相似但大小不同。因而可得出一簇曲線。因而可得出一簇曲線。4.1.3 BJT4.1.3 BJT的伏安特性曲線的伏安特性曲線1共射極電路的特性曲線共射極電路的特性曲線iBiCiEvBE+- -vCE+- -86iC(mA)vCE(V)03212410453DG6（NPN）iB= 100A80A60A40A20A086iC(mA)vCE(V)03212410453DG6（NPN）iB= 100A20南通大學(xué)4.1.3 BJT4.1.3 BJT的伏安特性曲線的伏安特性曲線1共射極電路的特性曲線共射極電路的特性曲線iBi

18、CiEvBE+- -vCE+- -80A60A40A20A086iC(mA)vCE(V)03212410453DG6（NPN）iB= 100A（）飽和臨界點(diǎn)的連飽和臨界點(diǎn)的連線，這時(shí)線，這時(shí)vCEvBE，集電結(jié)正偏，集電結(jié)正偏，收集電子能力弱，電子堆積在基收集電子能力弱，電子堆積在基區(qū)（飽和）。區(qū)（飽和）。（）正常放大狀態(tài)，正常放大狀態(tài)，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。（）IB0的區(qū)域。的區(qū)域。（存在（存在ICEO，并非完全截止），并非完全截止）放大區(qū)可看作是管子的線性部分；而飽和區(qū)、截止放大區(qū)可看作是管子的線性部分；而飽和區(qū)、截止區(qū)則是管子的非線性部分。區(qū)則是管子的非線性部分

19、。021南通大學(xué)4.1.4 BJT4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)、 共基電流放大系數(shù)：共基電流放大系數(shù)：（ V（BR）CES V（BR）CER V（BR）CEO 2極間反向電流極間反向電流（ 、 PCM 、 。）28南通大學(xué)解：解：在正常放大狀態(tài)，在正常放大狀態(tài)，BJT應(yīng)有：應(yīng)有： NPN管：管：VCVBVE。 PNP管：管：VCVBVE。 硅硅 管：管：VBE0.7V。 鍺鍺 管：管：VBE0.2V 根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知：根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知： 一一NPN硅管，硅管，e極；極；b極；極；c極。極。 二二PNP硅管，硅管，c極；極；b極；極；e極。極。 三三PNP鍺管，鍺管，c極；極；e極；極

20、；b極。極。例例4-14-1在放大電路中，測(cè)得三只在放大電路中，測(cè)得三只BJT各電極的電位如下，各電極的電位如下，試判斷其類型、材料以及電極：試判斷其類型、材料以及電極：一一2V；2.7V；6V。二二2.2V；5.3V；6V。三三-4V；-1.2V；-1.4V。bceNPNbcePNP29南通大學(xué) 例例4-24-2設(shè)某設(shè)某BJT的極限參數(shù)為：的極限參數(shù)為： PCM=150mW，ICM=100mA，V（BR）CEO=30V。試問：。試問： （1）工作電壓）工作電壓VCE=10V，則電流，則電流IC最大不得超過多少？最大不得超過多少？ （2）工作電壓）工作電壓VCE=1V，則電流，則電流IC最大不

21、得超過多少？最大不得超過多少？ （3）工作電流）工作電流IC =1mA，則電壓，則電壓VCE最大不得超過多少？最大不得超過多少？解題思路：解題思路： 避免管子燒避免管子燒壞的壞的是最大功耗是最大功耗PCM，所以解，所以解題時(shí)應(yīng)圍繞它題時(shí)應(yīng)圍繞它來進(jìn)行。來進(jìn)行。解：解：（1）PCM=ICVCE=150mW 當(dāng)當(dāng)VCE=10V時(shí)，時(shí)，IC=15mAICM ，ICM=100mA即為此時(shí)即為此時(shí)IC允許的最大值。允許的最大值。30南通大學(xué)解解 例例4-24-2設(shè)某設(shè)某BJT的極限參數(shù)為：的極限參數(shù)為： PCM=150mW，ICM=100mA，V（BR）CEO=30V。試問：。試問： （1）工作電壓）工

22、作電壓VCE=10V，則電流，則電流IC最大不得超過多少？最大不得超過多少？ （2）工作電壓）工作電壓VCE=1V，則電流，則電流IC最大不得超過多少？最大不得超過多少？ （3）工作電流）工作電流IC =1mA，則電壓，則電壓VCE最大不得超過多少？最大不得超過多少？（3）當(dāng)）當(dāng)IC=1mA時(shí)，從功率的角度看時(shí)，從功率的角度看VCE可達(dá)可達(dá)150V， 但由于但由于V（BR）CEO=30V， VCE=30V即為此時(shí)即為此時(shí)VCE允許的最大值。允許的最大值。31南通大學(xué) 放大電路放大電路是模擬電路中最常見的是模擬電路中最常見的基本形式基本形式，其，其用途也非常廣泛用途也非常廣泛。 電子放大電路電子

23、放大電路放大的是交流信號(hào)放大的是交流信號(hào)，放大的本質(zhì)，放大的本質(zhì)是是能量的轉(zhuǎn)換能量的轉(zhuǎn)換。 4.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路32南通大學(xué)基本共射極放大電路基本共射極放大電路NPNRLVBBVCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb24.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 要使信號(hào)能完整的通過放大電路，就必須要使信號(hào)能完整的通過放大電路，就必須（無論有無信號(hào)）、并（無論有無信號(hào)）、并（線性部分），（線性部分），這就需要在電路中加上這就需要在電路中加上。1直流偏置的兩個(gè)原則直流偏置的兩個(gè)原則靜態(tài)時(shí)（無信號(hào)）

24、，靜態(tài)時(shí)（無信號(hào)），設(shè)置應(yīng)始終使三極管發(fā)射結(jié)處設(shè)置應(yīng)始終使三極管發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置。（直流電源極性（直流電源極性連接正確，元件參數(shù)合理）連接正確，元件參數(shù)合理） 動(dòng)態(tài)時(shí)（有輸入信號(hào)），工作點(diǎn)合理，以動(dòng)態(tài)時(shí)（有輸入信號(hào)），工作點(diǎn)合理，以保證傳輸保證傳輸和放大過程中信號(hào)不失真。和放大過程中信號(hào)不失真。：33南通大學(xué) 基本共射極放大電路基本共射極放大電路NPNRLVBBVCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 4.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2PNPRLVBBVCCvsR

25、bRcvoiCiBiECb1Cb2RL- -VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2：34南通大學(xué) 4.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 2元件作用及電路特點(diǎn)元件作用及電路特點(diǎn)偏置電阻偏置電阻VCC、 Rb使發(fā)使發(fā)射結(jié)正偏；由射結(jié)正偏；由VCC、Rb確確IB“固定偏置電路固定偏置電路”。直流負(fù)載電阻直流負(fù)載電阻無信號(hào)無信號(hào)時(shí)，作直流負(fù)載；有信號(hào)時(shí)，時(shí)，作直流負(fù)載；有信號(hào)時(shí)，其作用是將其作用是將iC的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榧姷淖兓D(zhuǎn)變?yōu)榧姌O電壓極電壓vCE的變化（輸出電壓）。的變化（輸出電壓）。隔直電容隔直電容耦合電容耦合電容

26、。 “傳遞交流、隔離直流傳遞交流、隔離直流”。特點(diǎn)：特點(diǎn)：用較小的基極電流（輸入）去控制集電極電用較小的基極電流（輸入）去控制集電極電流（輸出）。流（輸出）。NPN、硅管硅管35南通大學(xué) 例例4-34-3試判斷下面圖示各電路能否正常放大。試判斷下面圖示各電路能否正常放大。解：解：不能不能。原因：原因：電源極性電源極性接反。接反。解：解：不能不能。原因：原因：發(fā)射極無發(fā)射極無偏置。偏置。解：解：不能不能。原因：原因：信號(hào)被短路，信號(hào)被短路，不能進(jìn)入管不能進(jìn)入管子。子。- -VCCviRbRcvoC1C2+ +VCCviRbRcvoC1C2- -VCCviRbRcvoC1C2 4.2 4.2 基本

27、共射極放大電路基本共射極放大電路36南通大學(xué)解：解：不能不能。原因：原因：RC=0，輸，輸出被短路。出被短路。解：解：不能不能。原因：原因：Rb接錯(cuò)，管子接錯(cuò)，管子截止，無偏流。截止，無偏流。解：解：能能。原因：原因：只要參數(shù)只要參數(shù)選擇適當(dāng)。選擇適當(dāng)。+ +VCCviRbvoC1C2+ +VCCviRbRcvoC1C2+ +VCCviRbRcvoC1C2D 例例4-34-3試判斷下面圖示各電路能否正常放大。試判斷下面圖示各電路能否正常放大。 4.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路37南通大學(xué) 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析

28、法圖解分析法 一一. . 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析將電路中的電容開路、將電路中的電容開路、 電感短路。電感短路。RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2靜態(tài)分析就是確定靜態(tài)分析就是確定Q點(diǎn)，點(diǎn)，由由“”或或圖解法圖解法確定。確定。 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q： 三個(gè)參數(shù)：三個(gè)參數(shù)：IBQ、ICQ（IEQ）、）、VCEQ。 無信號(hào)輸入時(shí)電路中直流電壓電流值，無信號(hào)輸入時(shí)電路中直流電壓電流值，由電路元件參數(shù)確定。由電路元件參數(shù)確定。+ +VCCRbRc38南通大學(xué) 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 一一. . 靜

29、態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2IBICIEVCE 1Q的近似估算（常用）的近似估算（常用）bBECCBQRVVI ICQ =IBQ VCEQ =VCCICQRC 假設(shè)假設(shè)VCCVBEbCCRV VBE = 0.7V（硅管）（硅管）+ +VCCRbRc39南通大學(xué) 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 一一. . 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 2用圖解法確定用圖解法確定QIBICIEVCE+ +VCCRbRc40南通大學(xué)

30、 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 一一. . 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 2用圖解法確定用圖解法確定QIBICIEVCE+ +VCCRbRc舉例示意：舉例示意：VBBRbVCCRc輸輸入入回回路路輸輸出出回回路路iBiCvBE+- -vCE+- -41南通大學(xué) 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 一一. . 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 2用圖解法確定用圖解法確定Q舉例示意：舉例示意：1.2iB(A)vBE(V)06040200.4 0.81.6QQ86

31、iC(mA)vCE(V)0321241045iB=100A80A60A40A20A0VBBRbVCCRciBiCvBE+- -vCE+- -BBbBBEVRIV CCCCCEVRIV 直流負(fù)載線直流負(fù)載線42南通大學(xué) 4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法 4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法 一一. . 靜態(tài)工作情況分析靜態(tài)工作情況分析 2用圖解法確定用圖解法確定Q舉例示意：舉例示意：Q86iC(mA)vCE(V)0321241045iB=100A80A60A40A20A0VBBRbVCCRciBiCvBE+- -vCE+- -直流負(fù)載線：直流負(fù)載線：CCCCECCRV

32、VR1I 直線斜率為直線斜率為- -1/RC 。 改變改變VCC、或、或RC 、或、或Rb 數(shù)數(shù)值，會(huì)改變直流負(fù)載線的斜值，會(huì)改變直流負(fù)載線的斜率或使其平移，即改變率或使其平移，即改變Q點(diǎn)點(diǎn)的位置。的位置。CCCCCEVRIV 43南通大學(xué) 例例4-44-4畫出電路的直流通路。畫出電路的直流通路。直流通路：直流通路：+ +VCCRbReRRc電路：電路：+ +VCCviRbRevoC1C2CRCeRcRL+ +VCCviRbvoC1C2RcRLC3L+ +VCCRbRc 解：解：44南通大學(xué) 解：解：FeCBECCBRRR1VVI )( K511035017012).)(. mA0540. V

33、CC=(IB+IC)RC+IBRF+VBE+IEReRc 3k RF51k Re100+ +VCC(+12V)voC1C2viRc 3k RF51k Re100+ +VCC(+12V) 例例4-54-5試估算圖示放大電路的試估算圖示放大電路的Q點(diǎn)，已知點(diǎn)，已知=50。IC=IB=2.7mAVCE=VCC(IC+IB)RC IERe 3.47VQ點(diǎn)：點(diǎn)：IBQ=54AICQ=2.7mAVCEQ=3.47V=(1+)IBRC+IBRF+VBE +(1+)IBRe IBIEICVCE?45南通大學(xué)動(dòng)態(tài)分析的依據(jù)是動(dòng)態(tài)分析的依據(jù)是將電路中的直流電源置將電路中的直流電源置零、耦合電容及旁路電容零、耦合電

34、容及旁路電容短路。短路。+ +VCCvsRbRcvoCb1Cb2RLvsRbRcvoRL舉例：舉例：4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析46南通大學(xué) 例例4-64-6畫出電路的交流通路。畫出電路的交流通路。解：解：交流通路：交流通路：RbRcvoRLvi 電路：電路：+ +VCCRbRevoC1C2CRCeRcRLvi+ +VCCviRbvoC1C2RcRLC3LRbLvoRLvi47南通大學(xué)RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb24.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析

35、 動(dòng)態(tài)圖解分析動(dòng)態(tài)圖解分析能夠能夠直觀顯示直觀顯示出在輸入信號(hào)作用下，出在輸入信號(hào)作用下，可對(duì)動(dòng)態(tài)工作情況作全面的了解。，可對(duì)動(dòng)態(tài)工作情況作全面的了解。 動(dòng)態(tài)圖解分析是動(dòng)態(tài)圖解分析是的的 48南通大學(xué)RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb21 1接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況 ： 設(shè)設(shè)vS=Vmsint，且為，且為。）。）確定確定根據(jù)根據(jù)vS波形在波形在輸入特性曲線輸入特性曲線上得出上得出；根據(jù)根據(jù)iB波形在波形在輸出特性曲線上輸出特性曲線上得出得出；分析分析等。等。4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分

36、析49南通大學(xué) 經(jīng)經(jīng)Cb2隔直輸出隔直輸出輸入端輸入端電電壓電流隨壓電流隨之變化之變化靜態(tài)工靜態(tài)工作點(diǎn)作點(diǎn)Q靜態(tài)工靜態(tài)工作點(diǎn)作點(diǎn)Q輸入端加入輸入端加入正弦信號(hào)正弦信號(hào) 直流負(fù)載線，斜直流負(fù)載線，斜率率 ：1/RC RL=，故亦，故亦是交流負(fù)載線是交流負(fù)載線iB(A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)tv0(V)tvS(V)VCESQQ0tiC動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2iC(mA)vCE(V)0VCUT靜態(tài)值靜態(tài)值1 1接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解

37、分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析vBE在靜態(tài)點(diǎn)在靜態(tài)點(diǎn)上隨之變化上隨之變化輸出端輸出端電壓電電壓電流隨之變化流隨之變化iC在靜態(tài)點(diǎn)上在靜態(tài)點(diǎn)上隨之變化隨之變化vCE在靜態(tài)點(diǎn)在靜態(tài)點(diǎn)上隨之變化上隨之變化iB在靜態(tài)點(diǎn)上在靜態(tài)點(diǎn)上隨之變化隨之變化50南通大學(xué)iC(mA)vCE(V)0輸入端加入輸入端加入正弦信號(hào)正弦信號(hào)iB(A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)tv0(V)tvS(V)VCESQQ0tiCRL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 經(jīng)經(jīng)Cb2隔直輸出隔直輸出VCUT動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：靜態(tài)值靜態(tài)值1 1接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況4.3.1 4.3.

38、1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析51南通大學(xué)iB(A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)tv0(V)tvS(V)VCESQQ0tiCRL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2iC(mA)vCE(V)0 經(jīng)經(jīng)Cb2隔直輸出隔直輸出VCUT動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：靜態(tài)值靜態(tài)值1 1接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析52南通大學(xué)tv0(V)tvS(V)iB(A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)VCESQQ0tiCiC(m

39、A)vCE(V)0VCUTRL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2在在vS作用下，響應(yīng)作用下，響應(yīng)圍繞圍繞Q點(diǎn)波動(dòng)點(diǎn)波動(dòng)； 可求出可求出vce的變化范的變化范圍：圍：vce1vce2 ；Q合理，合理，vO與與vS同同頻、反相頻、反相且不失真。且不失真。 Q點(diǎn)點(diǎn)過低過低或或過過高高對(duì)輸出信號(hào)對(duì)輸出信號(hào)vO有何的影響？有何的影響？動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：靜態(tài)值靜態(tài)值1 1接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析1交流、交流、直流共存直流共存53南通大學(xué)iC(mA)vCE(V)0iB(

40、A)vBE(V)0tvBE(V)tvCE(V)tvS(V)VCESQQ0tiCRL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2Q點(diǎn)點(diǎn)過低過低2 2Q Q點(diǎn)對(duì)波形失真的影響點(diǎn)對(duì)波形失真的影響tv0(V)VCUT結(jié)論：結(jié)論： 1. Q點(diǎn)過低，輸出點(diǎn)過低，輸出信號(hào)易產(chǎn)生截止失信號(hào)易產(chǎn)生截止失真；真； 2. 對(duì)對(duì)NPN管：管：PNP管反之。管反之。Q點(diǎn)點(diǎn)過高過高 單向、非單向、非線性失真線性失真動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：靜態(tài)值靜態(tài)值4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析54南通大學(xué)QiC(mA)vCE(V)0VCES0tiCiB(A)vBE(

41、V)0tvBE(V)tvCE(V)tvS(V)QQQ點(diǎn)點(diǎn)過高過高tv0(V)VCUT結(jié)論：結(jié)論： 1. Q點(diǎn)過高，易點(diǎn)過高，易產(chǎn)生飽和失真；產(chǎn)生飽和失真； 2. 對(duì)對(duì)NPN管：管：PNP管反之管反之RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb22 2Q Q點(diǎn)對(duì)波形失真的影響點(diǎn)對(duì)波形失真的影響 Q點(diǎn)設(shè)置原則：點(diǎn)設(shè)置原則：1. ， vO的動(dòng)態(tài)范的動(dòng)態(tài)范圍大；圍大；2. ， 減小功減小功耗和管子的噪聲耗和管子的噪聲4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析 單向、非單向、非線性失真線性失真動(dòng)態(tài)示意：動(dòng)態(tài)示意：靜態(tài)值靜態(tài)值55南通大學(xué) 接

42、入負(fù)載接入負(fù)載RL后對(duì)后對(duì)電路的影響電路的影響?RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb2 當(dāng)當(dāng)RL接入后，電路響接入后，電路響應(yīng)將在應(yīng)將在上波上波動(dòng)（而非直流負(fù)載線動(dòng)（而非直流負(fù)載線上）。上）。 ，負(fù)載線的斜率，負(fù)載線的斜率變?yōu)樽優(yōu)関sRbRcvoRL交流通路交流通路將電路中的將電路中的直流電源置零直流電源置零、耦合電容耦合電容及旁路電容及旁路電容短路短路。4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析56南通大學(xué) 直流負(fù)載線直流負(fù)載線斜率斜率 ：1/RCVCEICQiC(mA)vCE(V)03 3交流負(fù)載線交流負(fù)載線交流負(fù)載線

43、斜率交流負(fù)載線斜率 ： 1/(RC /RL)vsRbRcvoRL交流通路交流通路4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析 當(dāng)當(dāng)RL接入后，電路響接入后，電路響應(yīng)將在應(yīng)將在上波上波動(dòng)（而非直流負(fù)載線動(dòng)（而非直流負(fù)載線上）。上）。 ，負(fù)載線的斜率，負(fù)載線的斜率變?yōu)樽優(yōu)?7南通大學(xué) 直流負(fù)載線直流負(fù)載線斜率斜率 ：1/RC交流負(fù)載線斜率交流負(fù)載線斜率 ： 1/(RC /RL)VCEICQ3 3交流負(fù)載線交流負(fù)載線iC(mA)vCE(V)0 （找出兩點(diǎn)）一個(gè)點(diǎn)是（找出兩點(diǎn)）一個(gè)點(diǎn)是（vS通過零點(diǎn)時(shí)通過零點(diǎn)時(shí)相當(dāng)于直流情況）；相當(dāng)于直流情況）； 另

44、一點(diǎn)可通過求另一點(diǎn)可通過求獲獲得。得。ceCQItgv LCRR1/ )/(LCCQceRRI vvsRbRcvoRL4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析58南通大學(xué)接有接有RL時(shí)，時(shí)，vO幅度變小幅度變小（即（即AV減?。瑒?dòng)態(tài)范圍減?。瑒?dòng)態(tài)范圍也變小。也變小。當(dāng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，響當(dāng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，響應(yīng)應(yīng)vce的最大幅度應(yīng)為的最大幅度應(yīng)為vcem1與與vcem2中的小者中的小者。Q點(diǎn)的設(shè)置會(huì)影響到響應(yīng)點(diǎn)的設(shè)置會(huì)影響到響應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍、波形是否失的動(dòng)態(tài)范圍、波形是否失真等。真等。VCEICQiC(mA)vCE(V)0交流負(fù)載線斜率

45、交流負(fù)載線斜率 ： 1/(RC /RL)3 3交流負(fù)載線交流負(fù)載線vsRbRcvoRLVCESVCUT)/(LCCQceRRI vvcem1 =VCEVCES vcem2 = vceVCUT信號(hào)傳輸放大過程；信號(hào)傳輸放大過程；Q點(diǎn)對(duì)波形失真的影點(diǎn)對(duì)波形失真的影響（非線性失真）；響（非線性失真）；交流負(fù)載線、交流負(fù)載線、輸出電輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍：壓動(dòng)態(tài)范圍：vcem1 =VCEVCES vcem2 = vceVCUT4.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況圖解分析59南通大學(xué)VCEICQiC(mA)vCE(V)0例例4-74-7如圖。已知如圖。已知=

46、50，VCES=0.7V，VCUT=0。試求電路最大不失。試求電路最大不失真輸出電壓幅度。真輸出電壓幅度。+VCC+12VvsvoCb1Cb2Rc4K Rb300KRLVCESVCUT)/(LCCQceRRI v4K解題思路：解題思路： 首先確定工作首先確定工作點(diǎn)點(diǎn) ，然后求出，然后求出，再通過再通過即可即可求得。求得。60南通大學(xué)解題思路：解題思路： 首先確定工作首先確定工作點(diǎn)點(diǎn) ，然后求出，然后求出，再通過再通過即可即可求得。求得。 vcem1 =VCEVCES = 40.7 = vcem2 = vceVCUT= 。例例4-74-7如圖。已知如圖。已知=50，VCES=0.7V，VCUT=

47、0。試求電路最大不失。試求電路最大不失真輸出電壓幅度。真輸出電壓幅度。+VCC+12VvsvoCb1Cb2Rc4K Rb300KRLbBECCBRVVI CCCCCERIVV cevbCCRV K30012 A40 V4 )/(LCCRRI V4 解：解：BCII mA2 4K)/(LCCQceRRI v61南通大學(xué)RL+ +VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb24.3.1 4.3.1 圖解分析法圖解分析法二二. . 動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析RL- -VCCvsRbRcvoiCiBiECb1Cb20tiB0tiCtvO00tvCEtvS0動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：2Q點(diǎn)對(duì)波形失真的影響點(diǎn)對(duì)波

48、形失真的影響 在在PNP管共射放大管共射放大電路中，飽和、截止電路中，飽和、截止失真與失真與NPN情況相反情況相反.62南通大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模 三極管在放大電路中的作用可三極管在放大電路中的作用可看成一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)：看成一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)：v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib) 通常用通常用H參數(shù)描述三極管的低頻參數(shù)描述三極管的低頻特性特性，其參數(shù)的物理意義明確。，其參數(shù)的物理意義明確。22212122121111UHIHIUHIHU 63南通大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析

49、法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)22212122121111UHIHIUHIHU （1）H參數(shù)的引出參數(shù)的引出（只考慮（只考慮交流分量交流分量） 輸入回路：輸入回路：vbe= f1（ib，vce） 輸出回路：輸出回路： ic= f2（ib，vce） 根據(jù)參數(shù)方程可寫出：根據(jù)參數(shù)方程可寫出：下標(biāo)解釋：下標(biāo)解釋： e共射極；共射極；i輸入；輸入； o輸出；輸出； f正向傳輸；正向傳輸； r反向傳輸。反向傳輸。 vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce64南通大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信

50、號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevcebei0vbbeierrivhce 0iceberebvvh 0vbcfeceiihceo0icecoer1r1vihb 輸出端交流短路時(shí)的輸出端交流短路時(shí)的，無量綱。，無量綱。輸入端交流開路時(shí)的輸入端交流開路時(shí)的，單，單位：位：S。輸出端交流短路時(shí)的輸出端交流短路時(shí)的，單位：，單位：輸入端交流開路時(shí)的輸入端交流開路時(shí)的反向反向電壓傳輸比電壓傳輸比，無量綱。，無量綱。vbe= ib+ vceic= ib+ vce65南通

51、大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)（2）BJT的的H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 線性化線性化H參數(shù)方程參數(shù)方程等效等效電路如圖：電路如圖：vcercevbeibvceibrbeicbec 很?。s很?。s103104），而），而rce很大（達(dá)很大（達(dá)10 5數(shù)量級(jí)），數(shù)量級(jí)），在大多數(shù)在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，模型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化：應(yīng)用場(chǎng)合，模型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化：vbeibvceibrbeicbecvbe= ib+ vceic= ib+ vce66南通大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型

52、分析法小信號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)（2）BJT的的H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 （1）模型以）模型以線性化和工作點(diǎn)為線性化和工作點(diǎn)為基基礎(chǔ)。礎(chǔ)。vi 較大，誤差會(huì)加大；工作較大，誤差會(huì)加大；工作點(diǎn)的改變將使模型參數(shù)改變，因點(diǎn)的改變將使模型參數(shù)改變，因此需重新計(jì)算。此需重新計(jì)算。（2）受控電流源的方向，受控電流源的方向，當(dāng)當(dāng)ib方向改變時(shí)，受控電流源也方向改變時(shí)，受控電流源也應(yīng)改變。應(yīng)改變。vbe= ib+ vceic= ib+ vcevbeibvceibrbeicbec67南通大學(xué)4.3.2 4.3.2 小信號(hào)

53、模型分析法小信號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)（2）BJT的的H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 試述試述PNP管的小信號(hào)模型與管的小信號(hào)模型與NPN管的區(qū)別。管的區(qū)別。答案：答案：沒有區(qū)別，沒有區(qū)別，可用同一個(gè)模型可用同一個(gè)模型。因?yàn)槟Ｐ头治龅氖墙涣鞣至浚梢驗(yàn)槟Ｐ头治龅氖墙涣鞣至浚蓞⒖记懊鎴D解法中的波形）。參考前面圖解法中的波形）。vbeibvceibrbeicbecvbe= ib+ vceic= ib+ vce68南通大學(xué)（3）H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 根據(jù)簡(jiǎn)化模型，所要確定的根據(jù)簡(jiǎn)化模型，所要確定的H參數(shù)參數(shù)主要是主

54、要是rbe和和。 確定確定H參數(shù)的途徑一般有：參數(shù)的途徑一般有：用用H參數(shù)測(cè)試儀測(cè)得。參數(shù)測(cè)試儀測(cè)得。利用晶體管特性圖示儀測(cè)利用晶體管特性圖示儀測(cè)和和rbe。用公式估算用公式估算rbe。 4.3.2 4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1.BJT三極管的小信號(hào)建模三極管的小信號(hào)建模v1(vi)v2(vo)i2(ic)i1(ib)（2）BJT的的H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 mAImV261200rEbe)( rbb為基區(qū)體電阻，常取為基區(qū)體電阻，常取200300（本教材取（本教材取200）。）。常溫下適用于：常溫下適用于：IE在（在（0.1mA5mA）范圍，否則誤差較大。）范圍，否則

55、誤差較大。vbe= ib+ vceic= ib+ vcevbeibvceibrbeicbec公式：公式：69南通大學(xué)2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出電路的小信號(hào)模型）畫出電路的小信號(hào)模型（分析交流信號(hào)）分析交流信號(hào)） 步驟：步驟： 畫出畫出交流通路交流通路 將交流通路中的的三極管用將交流通路中的的三極管用H參數(shù)線性模型代替。參數(shù)線性模型代替。 （b、e、c極定位）。極定位）。通常分析、測(cè)試可采用通常分析、測(cè)試可采用正弦電壓作信號(hào)正弦電壓作信號(hào)，所以，所以電路的小信號(hào)模型可用電路的小信號(hào)模型可用“相量法相量法”標(biāo)注。標(biāo)注。70南通大

56、學(xué)小信號(hào)模型小信號(hào)模型vivsvoRcRbRLioiiRsibibrbeicbecvi+VCCvsvoCb1Cb2RcRbRLRs交流通路交流通路2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出小信號(hào)模型）畫出小信號(hào)模型 cIbIiIRcRbRLRsrbebecSViVbIoIoVoioVioVRRVVAVVA，或或求：求：SS vsRbRcvoRLRs71南通大學(xué)2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出小信號(hào)模型）畫出小信號(hào)模型 （2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù) 由小信號(hào)模型：由小信號(hào)

57、模型：bebirIV LcoRIV 電壓放大倍數(shù)為：電壓放大倍數(shù)為：ioVVVA LbRI bebLcrIRI bebLCbrIRRI)/( beLCrRR)/( )/(LCbRRI 表示倒相表示倒相beLCioVrRRVVA)/( cIbIiIRcRbRLRsrbebecSViVbIoIoV72南通大學(xué)2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出小信號(hào)模型）畫出小信號(hào)模型 （2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù)ioVVVA bebLcrIRI bebLCbrIRRI)/( beLCrRR)/( 表示倒相表示倒相SoVSVVA ioSiVVVV

58、 或：或：輸出電壓與信號(hào)電壓源輸出電壓與信號(hào)電壓源的電壓放大倍數(shù)為：的電壓放大倍數(shù)為：VSiSSiAVRRVR 1iSibeLCRRRrRR )/(beLCioVrRRVVA)/( VSiAVV cIbIiIRcRbRLRsrbebecSViVbIoIoV)/(bebirRR 式中：式中：iSibeLCRRRrRR )/(SoVSVVA Ri73南通大學(xué)2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出小信號(hào)模型）畫出小信號(hào)模型 （2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù)beLCioVrRRVVA)/( RsSVcIbIiIRcRbRLrbebeciVb

59、IoIoV)/(bebirRR 式中：式中：iSibeLCRRRrRR )/(SoVSVVA （3）求輸入電阻）求輸入電阻 rbe是管子的輸入電阻，是管子的輸入電阻，由于輸入回路沒有受控源，由于輸入回路沒有受控源，只有電阻，所以電路的輸只有電阻，所以電路的輸入電阻應(yīng)為：入電阻應(yīng)為：iiiIVR bebrR / 74南通大學(xué)2.2.用用H H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射放大電路（1）畫出小信號(hào)模型）畫出小信號(hào)模型 （2）求電壓放大倍數(shù)）求電壓放大倍數(shù)beLCioVrRRVVA)/( SVeiVRcbI)/(bebirRR 式中：式中：iSibeLCRRRrRR )

60、/(SoVSVVA （3）求輸入電阻）求輸入電阻iiiIVR bebrR / （4）求輸出電阻）求輸出電阻RLoVRsRbrbecIbIiIbcoI 利用求輸出電阻的方法，利用求輸出電阻的方法，且且BJT的輸出電阻的輸出電阻rce很大很大（簡(jiǎn)化模型中已略去），可（簡(jiǎn)化模型中已略去），可求得求得RoIVRo CR 75南通大學(xué) 小信號(hào)模型分析法的特點(diǎn)：小信號(hào)模型分析法的特點(diǎn)：在在電路復(fù)雜、信號(hào)較小電路復(fù)雜、信號(hào)較小時(shí)，可利用各種線性時(shí)，可利用各種線性電路解析方法來電路解析方法來求得求得放大電路的多種放大電路的多種主要參數(shù)主要參數(shù)指標(biāo)；指標(biāo)；不能不能綜觀綜觀工作點(diǎn)的位置以及電路的工作點(diǎn)的位置以及電