模電ch2-2 晶體管三極管及其放大電路

第2章晶體三級管及其放大電路12.6等效電路法思路：將非線性的BJT等效成一個線性電路條件：交流小信號，工作在合適的Q點附近求解過程，總是遵循先靜態(tài)、后動態(tài)的原則。注意：靜態(tài)工作點合適，動態(tài)分析才有意義。1、動態(tài)分析的條件22.6等效電路法—靜態(tài)分析阻容耦合共射放大32.6.1等效電路法-h參數(shù)等效2、三極管的h參數(shù)等效電路根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)理論：求變化量：在小信號情況下：42.6.1等效電路法-h參數(shù)等效各h參數(shù)的物理意義：iBuBEuBEiB——管壓降為常量時的輸入電阻，用rbe表示?！鶚O電流為常量時的電壓內(nèi)反饋系數(shù)，用μr表示。iBuBEuBEuCE52.6.1等效電路法-h參數(shù)等效iCiBiCuCE——管壓降為常量時的電流放大系數(shù)，用β表示。——基極電流為常量時的輸出電導(dǎo)，用1/rce表示。iCuCEiCuCE62.6.1等效電路法-h參數(shù)等效由此畫出三極管的h參數(shù)等效電路：該式可寫為：72.6.1等效電路法-h參數(shù)等效2、簡化的h參數(shù)等效電路（1）h12＜10-3，忽略。（2）rce＞105，忽略。得三極管簡化的h參數(shù)等效電路。82.6.1等效電路法-h參數(shù)等效3、rbe的計算：由PN結(jié)的電流公式：（常溫下）其中：rbb’=100~300

所以：92.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例注意：晶體管只有靜態(tài)工作點合適才能起放大作用，因此，分析放大電路時，總是遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則。等效電路分析分析步驟：（1）分析靜態(tài)工作點，是否合適；（2）畫出微變等效電路，求出rbe（注意電流方向）（3）求出動態(tài)參數(shù)。(Au、Ri、Ro)102.6.2等效電路法-放大電路動態(tài)分析用h參數(shù)模型計算交流性能⑴、阻容耦合共射放大電路⑵、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路(分壓穩(wěn)定式）----假設(shè)靜態(tài)工作點合適的情況；架設(shè)小信號情況下，畫出微變等效電路112.6.2等效電路法-放大電路動態(tài)分析（1）、阻容耦合共射放大電路12計算出rbe:

132.6.2等效電路法-放大電路動態(tài)分析①電壓放大倍數(shù)142.6.2等效電路法-放大電路動態(tài)分析②輸入電阻③輸出電阻

RO=RC152.6.2等效電路法-放大電路動態(tài)分析④若信號源內(nèi)阻不等于零，則：162.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例例2、電路如圖所示，已知Rb=750K，VCC=15V，RC=3K，=200，=150，RL=3K，硅管。(1)求靜態(tài)工作點.管子在什么狀態(tài)？(4)求出電路的，Ri和RO；若信號源的內(nèi)阻RS=2K，求出172.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例解：因為求rbe需要工作點數(shù)據(jù)，所以還是先求工作點：182.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例畫出交流等效電路：192.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例計算出rbe:

202.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例⑴求電路的，Ri和RO：212.6.2等效電路法-應(yīng)用舉例例2、電路如圖所示，已知Rb=750K，VCC=15V，RC=3K，=200，=150，RL=3K，硅管。(1)求靜態(tài)工作點.管子在什么狀態(tài)？(2)如果要調(diào)整靜態(tài)工作點，使Uce變大，如何調(diào)整？(3)求最大不失真電壓Uom為多少。容易出現(xiàn)什么失真？(4)求出電路的，Ri和RO；若信號源的內(nèi)阻RS=2K，求出22（1）管子在放大狀態(tài)（2）增加Rb，使Uce增加，8V，1000k（3）容易出現(xiàn)飽和失真，圖形？。Uom=（6-0.7）/1.4=3.8V232.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路

(2)前面討論的共射電路叫固定偏置電路，偏置電路實際上由偏置電阻Rb組成，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便。但是，當(dāng)更換管子或環(huán)境溫度變化時，電路的工作點往往會移動。工作點移到不合適的位置會使放大電路無法正常工作。

Q變UBEICEO變T變IC變242.6.2

靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′溫度上升時，輸出特性曲線上移，造成Q點上移?？傊篢IC使IBQ減小？252.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路I1I2IB靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器選I2>>

IB∴I1I2ICIE（1）結(jié)構(gòu)及工作原理Re：鎮(zhèn)流電阻、反饋電阻262.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路靜態(tài)工作點穩(wěn)定過程：TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB穩(wěn)定IB由輸入特性曲線I1I2IBICIE272.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路（2）直流通道及靜態(tài)工作點估算:IBQ=ICQ/UCEQ=VCC-ICQRC-IEQReICQIEQ=UEQ/Re=(UB-UBE)/Re

電容開路,畫出直流通道電路中發(fā)射極電流ICQ與晶體管無關(guān)，僅取決于外部電阻回路。當(dāng)晶體管的b值增大時，電路會自動減小基極電流IBQ，使靜態(tài)工作點穩(wěn)定。282.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路畫出電路的交流通路和微變等效電路（3）動態(tài)分析：+V++b2Rb1b1CCTCRRRu+-Lo-+uiCb2Rce292.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路電壓放大倍數(shù)：RL=RC//RL302.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路輸入電阻：輸出電阻：312.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路思考1：若在Re兩端并電容Ce會對Au、Ri、Ro有什么影響？靜態(tài)工作電穩(wěn)定，放大倍數(shù)不穩(wěn)定322.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路思考2：帶有射極電阻（反饋電阻）的共射放大器靜態(tài)工作點的調(diào)節(jié)有限！靜態(tài)工作點不穩(wěn)定，放大倍數(shù)穩(wěn)定332.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路Rb/Rc/Rs/RL/Re/Rb2-----這6個參數(shù)對電路的影響342.6.2靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射放大電路+++b2Rb1b1CCTCRVRu+-Lo-+uiCb2Rc+V++b2Rb1b1CCTCRRRu+-Lo-+uiCb2Rce352.7晶體管放大電路的三種接法

前面討論的電路叫共射放大電路：（1）阻容耦合共射放大電路（無反饋）（2）工作點穩(wěn)定共射放大電路（分壓穩(wěn)定式）還有如下電路需要討論（3）共集放大電路（4）共基放大電路

362.7.1阻容耦合共集放大器共集電極放大電路，也叫射極輸出器、射極跟隨器。區(qū)別共射放大器++-RuRVeuib-C1+CCoTRL2C+-RSSuRc372.7.1

阻容耦合共集放大器1.直流通道及靜態(tài)工作點分析：IBIEUBEUCE382.7.1

阻容耦合共集放大器2.動態(tài)分析（1）交流通道及微變等效電路392.7.1

阻容耦合共集放大器（2）電壓放大倍數(shù)：402.7.1

阻容耦合共集放大器（3）輸入電阻412.7.1

阻容耦合共集放大器（4）輸出電阻422.7.1

阻容耦合共集放大器射極輸出器的特點：電壓放大倍數(shù)=1，輸入阻抗高（和負(fù)載相關(guān)），輸出阻抗小（和輸入關(guān)）。動畫演示射極輸出器的應(yīng)用1、放在多級放大器的輸入端，提高整個放大器的輸入電阻。2、放在多級放大器的輸出端，減小整個放大器的輸出電阻。3、放在兩級之間，起緩沖作用。432.7.2

共基放大器分壓穩(wěn)定共基放大器442.7.2

共基放大器1.靜態(tài)工作點直流通路：452.7.2

共基放大器2.動態(tài)分析畫出交流通路和微變等效電路（1）電壓放大倍數(shù)462.7.2

共基放大器（2）輸入電阻（3）輸出電阻472.7.2

共基放大器從以上分析可知共基極放大電路：1、無電流放大能力(<1);2、有足夠的電壓放大能力，因而有功率放大

能力;3、輸入電阻比共射電路小，輸出電阻與共射

電路相當(dāng);4、輸出電壓與輸入電壓同相.----CE間無耦合電容，共基放大器的頻帶最寬482.7.3

三種接法的比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：共集共基共射電流增益：最小最小50-100最大100KΩ最小100Ω最小100Ω492.8多級放大電路

組成多級放大電路的每一個基本放大電路稱為一級，級與級之間的連接稱為耦合。一、直接耦合二、阻容耦合三、變壓器耦合502.8.1耦合方式--直接耦合將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端，稱為直接耦合。如圖所示。1、直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的設(shè)置⑴從圖中看出，第二級省去了基極電阻，RC1既是第一級的集電極電阻，又是第二級的基極電阻。靜態(tài)時，T1管的管壓降UCEQ1等于T2管的UBEQ2。T1管的工作點太低，容易飽和。

512.8.1耦合方式--直接耦合⑵為提高T1管的工作點，在T2管的發(fā)射極加電阻Re2，

如圖所示。但這會使第二級的電壓放大倍數(shù)大大降低。522.8.1耦合方式--直接耦合(3)為使各管均工作在放大區(qū)，必須使后一級的集電極電壓高于前一級的集電極電壓，級數(shù)一多，后邊的管子靜態(tài)工作點肯定不合適。為此，直接耦合放大電路常常把NPN管和PNP管混合使用。如圖所示：圖2-47（e）532.8.1耦合方式--直接耦合兩級靜態(tài)工作點求法542.8.1耦合方式--直接耦合2、直接耦合方式的優(yōu)缺點⑴優(yōu)點：

①電路簡單

②低頻特性好，可用作直流放大

③無大電容，易于集成⑵缺點：

①靜態(tài)工作點互相影響

②零點漂移大552.8.1耦合方式—阻容耦合

將放大電路的前一級的輸出端通過電容接到后一級的輸入端，稱為阻容耦合。一個阻容耦合的二級放大器電路如下圖。第一級為共射放大電路，第二級為射極輸出器。562.8.1耦合方式—阻容耦合1、優(yōu)點：

靜態(tài)工作點相互獨立；

2、缺點：

低頻特性差；

集成困難。----應(yīng)用高頻，大功率。572.8.1耦合方式—變壓器耦合

將放大電路的前一級的輸出端通過變壓器接到后一級的輸入端或者負(fù)載上，稱為變壓器耦合。一個變壓器耦合的放大電路如圖所示。下圖為其交流等效電路圖。582.8.1耦合方式—變壓器耦合

變壓器耦合放大電路的缺點是低頻性能差；笨重，不能集成。變壓器耦合放大電路的優(yōu)點是靜態(tài)工作點獨立；另一個最大的優(yōu)點是可以實現(xiàn)阻抗變換。------------高頻，大功率應(yīng)用。變壓器耦合的阻抗變換作用，用下圖說明：

根據(jù)變壓器原理：592.8.1耦合方式—變壓器耦合只要改變變壓器的變比，就可以得到不同的等效電阻。對于圖示電路，電壓放大倍數(shù)為：602.8.2多級放大電路的動態(tài)分析一個n級放大電路的交流等效電路可以用下面的方框圖來表示：由圖可見，前一級的輸出電壓就是后一級的輸入電壓；后一級的輸入電阻就是前一級的負(fù)載。612.8.2多級放大電路的動態(tài)分析多級放大電路的電壓放大倍數(shù)為：共集放大輸入電阻和負(fù)載相關(guān)共集放大輸出電阻和輸入相關(guān)62應(yīng)用舉例解：（1）求靜態(tài)工作點V+++++Rb1i+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T240k20k4k3k3.6k4kCe2(+12V)硅管，63應(yīng)用舉例+++++Rb1i+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T240k20k4k3k3.6k4kCe264應(yīng)用舉例畫微變等效電路：（2）求電壓放大倍數(shù)+++++Rb1i+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T240k20k4k3k3.6k4kCe265應(yīng)用舉例（2）求電壓放大倍數(shù)先計算三極管的輸入電阻+++++Rb1i+c1RRub2e1b1Te1CCC