電子技術基礎(模擬部分)第四章

4.1半導體三極管4.1.1BJT的結構簡介4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1.3BJT的V－I特性曲線4.1.4BJT的主要參數(shù)4.1.1BJT的結構簡介半導體三極管又稱晶體三極管，簡稱晶體管或三極管。在三極管內(nèi)，有兩種載流子：電子與空穴，它們同時參與導電，故晶體三極管又稱為雙極型三極管，簡記為BJT（英文Bipo1arJunctionTransistor的縮寫）。它的基本功能是具有電流放大作用。三極管屬于電流控制型器件。

4.1.1BJT的結構簡介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管4.1.1BJT的結構簡介NNP集電極c基極b發(fā)射極eNPNPPN集電極c基極b發(fā)射極ePNP符號:注：符號中箭頭的方向表示發(fā)射結正偏時發(fā)射極電流的方向?；鶇^(qū)，電極稱為基極b（Base）發(fā)射區(qū)，電極稱為發(fā)射極e（Emitter）集電區(qū)，電極稱為集電極c（Collector）集電結Jc發(fā)射結Je集成電路中典型NPN型BJT的截面圖4.1.1BJT的結構簡介三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。外部條件：發(fā)射結正偏集電結反偏4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理1.內(nèi)部載流子的傳輸過程由于三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導電，故稱為雙極型三極管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

放大狀態(tài)下BJT中載流子的傳輸過程RcVccRbVbb（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子；

因為發(fā)射結正偏，所以發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成了擴散電流IEN

。同時從基區(qū)向發(fā)射區(qū)也有空穴的擴散運動，形成的電流為IEP。但其數(shù)量小，可忽略。所以發(fā)射極電流IE=IEN+IEP≈

IEN。（2）電子在基區(qū)中擴散與復合；

發(fā)射區(qū)的電子注入基區(qū)后，變成了少數(shù)載流子。少部分遇到的空穴復合掉，復合掉的空穴由電源Vbb提供，形成IBN。所以基極電流IB≈

IBN。大部分到達了集電區(qū)的邊緣。BJT內(nèi)部的載流子傳輸過程4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理RcVccRbVbb（3）集電區(qū)收集擴散過來的電子。

因為集電結反偏，收集擴散到集電區(qū)邊緣的電子，形成電流ICN

。另外，集電結區(qū)的少子形成漂移電流ICBO。動畫演示4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理從內(nèi)部看：從外部看：當管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結面積等確定，故電流的比例關系確定。電流ICN與IB'之比稱為共射直流電流放大系數(shù)。ICEO(穿透電流)——基極開路（IB=0）時，在集電極電源Vcc作用下的集電極與發(fā)射極之間形成的電流。ICBO——發(fā)射極開路時，集電結的反向飽和電流2.電流分配關系共射交流電流放大系數(shù)β。通常情況下，在近似分析中，對直流和交流電流放大系數(shù)不作區(qū)分，即：共基極交流電流放大系數(shù)α（）。2.電流分配關系3.三極管的三種組態(tài)共集電極接法，集電極作為公共電極共基極接法，基極作為公共電極共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極BJT的三種組態(tài)注：無論是哪種連接方式，要使BJT有放大作用，都必須保證發(fā)射結正偏，集電結反偏。共基極放大電路4.放大作用若

vI

=20mV電壓放大倍數(shù)使

iE

=-1mA，則

iC

=

iE

=-0.98mA，

vO=-iC?

RL=0.98V，當

=0.98時，

RL=1k綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達集電極而實現(xiàn)的。實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置。三極管結構特點：為了保證三極管具有良好的電流放大作用，在制造三極管的工藝過程中，必須作到：使發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高，以有效地發(fā)射載流子；使基區(qū)摻雜濃度最小，且基區(qū)最薄，以有效地傳輸載流子；使集電區(qū)面積最大，且摻雜濃度小于發(fā)射區(qū)，以有效地收集載流子。以上三條實際上是三極管放大作用的內(nèi)部條件。4.1.3BJT的V-I特性曲線

iB=f(vBE)

vCE=const(2)當vCE≥1V時，vCB=vCE

-vBE>0，集電結已進入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。(1)當vCE=0V時，相當于發(fā)射結的正向伏安特性曲線。1.輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）共射極連接(3)當vCE增大到1V以后，vCE再增加，iB也不再明顯減小，所以曲線基本重合。飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般vCE＜0.7V(硅管)，

iC不受iB控制。此時，發(fā)射結正偏，集電結正偏或反偏電壓很小。iC=f(vCE)

iB=const2.輸出特性曲線輸出特性曲線的三個區(qū)域:截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當iB=0的曲線的下方。此時，vBE小于死區(qū)電壓。此時，發(fā)射結和集電結均反向偏置放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距，說明iC主要受iB控制此時，發(fā)射結正偏，集電結反偏。4.1.3BJT的V-I特性曲線動畫演示

(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB

vCE=const1.電流放大系數(shù)

4.1.4BJT的主要參數(shù)與iC的關系曲線

(2)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)

=

IC/

IB

vCE=const1.電流放大系數(shù)

(3)共基極直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

(4)共基極交流電流放大系數(shù)α

α=

IC/

IE

vCB=const當ICBO和ICEO很小時，≈

、≈

，可以不加區(qū)分。4.1.4BJT的主要參數(shù)

2.極間反向電流

(1)集電極基極間反向飽和電流ICBO

發(fā)射極開路時，集電結的反向飽和電流。

4.1.4BJT的主要參數(shù)

(2)集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

4.1.4BJT的主要參數(shù)

2.極間反向電流

3.極限參數(shù)4.1.4BJT的主要參數(shù)Ic增加時，

要下降。當

值下降到線性放大區(qū)

值的70％時，所對應的集電極電流稱為集電極最大允許電流ICM。（1）集電極最大允許電流ICM集電極電流通過集電結時所產(chǎn)生的功耗，

PC=ICVCE

（2）集電極最大允許功率損耗PCM

3.極限參數(shù)4.1.4BJT的主要參數(shù)(3)反向擊穿電壓

V(BR)CBO——發(fā)射極開路時的集電結反 向擊穿電壓。

V(BR)EBO——集電極開路時發(fā)射結的反 向擊穿電壓。

V(BR)CEO——基極開路時集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關系

V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO4.1.5溫度對BJT參數(shù)及特性的影響(1)溫度對ICBO的影響溫度每升高10℃，ICBO約增加一倍。(2)溫度對

的影響溫度每升高1℃，

值約增大0.5%~1%。

(3)溫度對反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響溫度升高時，V(BR)CBO和V(BR)CEO都會有所提高。

2.溫度對BJT特性曲線的影響1.溫度對BJT參數(shù)的影響end輸入特性曲線：溫度升高，iB不便的情況下vBE減小。

作業(yè)P1854.1.14.1.24.2共射極放大電路的工作原理4.2.1基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路①三極管T（NPN）：起放大作用。

②偏置電路VBB、Rb：使VBE>Von(發(fā)射結正偏)，提供一個合適的IB電流，使三極管工作在線性區(qū)。③VCC：使VCE>VBE（集電結反偏），同時提供電路工作的能量。④負載電阻（集電極電阻）RC：將

變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。

⑤地：輸入回路與輸出回路的公共端。

靜態(tài)和動態(tài)工作情況①靜態(tài)：vi＝0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。

②動態(tài)：vi≠0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。在動態(tài)工作情況下，放大電路的放大原理：

4.2.2基本共射極放大電路的工作原理)(

oCEcbicvviiivRD?D???1.靜態(tài)工作點的估算靜態(tài)時，vi＝0

，三極管的各極電流、發(fā)射結電壓、管壓降均為一個恒定的直流量。記作：

(IBQ，VBEQ)和(ICQ，VCEQ)分別對應于輸入、輸出特性曲線上的一個點，所以稱為靜態(tài)工作點（Q點）。

在放大電路中，三極管的發(fā)射結始終是正偏的，其發(fā)射結壓降可以近似為一常量，VBEQ=0.7V（硅），0.2V（鍺）。根據(jù)回路方程，可以得到靜態(tài)工作點的表達式：

4.2.2基本共射極放大電路的工作原理2．設置靜態(tài)工作點的必要性放大電路建立正確的靜態(tài)工作點，是為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號不失真。

圖示為沒有設置合適靜態(tài)工作點電路，該電路在輸入信號vi≤Von

，三極管發(fā)射結不導通，無輸出信號，輸出失真。設置合適的靜態(tài)工作點，首先要解決失真問題；但Q點幾乎影響著所有的動態(tài)參數(shù)。

沒有設置合適的靜態(tài)工作點4.2.2基本共射極放大電路的工作原理4.2.2基本共射極放大電路的工作原理3.動態(tài)輸入正弦信號vs后，電路將處在動態(tài)工作情況。此時，BJT各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的基礎上隨輸入信號作相應的變化。

交流通路4．共射放大電路的工作原理及波形分析

當基本共射放大電路的有輸入信號時，基極電流、集電極電流、管壓降均在原來靜態(tài)直流分量上疊加了一個交流分量，工作波形如圖所示：注意：輸出信號vo（vce）與輸入信號vi（ib、ic）相位相反。對于基本共射放大電路，只有設置合適的靜態(tài)工作點，使交流信號加載在直流信號之上，以保證三極管在輸入信號整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號才不會失真。

4.2.2基本共射極放大電路的工作原理5．放大電路的組成原則

①靜態(tài)工作點合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。②動態(tài)信號能夠作用于晶體管的輸入回路，在負載上能夠獲得放大了的動態(tài)信號。③對實用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少。

1．組成原則4.2.2基本共射極放大電路的工作原理2．兩種實用放大電路

①直接耦合電路電路特點：單電源：電路只有一個直流電源；共地：輸入信號、直流電源、輸出信號均有一端接在公共端，抗干擾性強；直接耦合：信號源與放大電路、放大電路與負載均直接相連。4.2.2基本共射極放大電路的工作原理靜態(tài)工作點估算：

缺點：

Rb1不能缺少，否則在靜態(tài)時，三極管截止，不能正常工作；輸入信號在Rb1上有損失，影響放大電路的放大能力。4.2.2基本共射極放大電路的工作原理②阻容耦合電路電路特點：

阻容耦合：信號源與放大電路、放大電路與負載之間通過電容（耦合電容）相連。4.2.2基本共射極放大電路的工作原理耦合電容的作用：隔離直流，通過交流。電容對直流量容抗無窮大，信號源與放大電路、放大電路與負載間無直流量通過；電容容量足夠大，對輸入交流信號容抗很小，相當于短路，輸入信號可以無損的加在放大電路上，并放大后加在負載上。

靜態(tài)工作點估算：4.2.2基本共射極放大電路的工作原理作業(yè)

4.2.14.2.34.3.54.3放大電路的分析方法4.3.1圖解分析法4.3.2小信號模型分析法1.靜態(tài)工作點的圖解分析2.動態(tài)工作情況的圖解分析3.非線性失真的圖解分析4.圖解分析法的適用范圍1.BJT的H參數(shù)及小信號模型2.用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路3.小信號模型分析法的適用范圍放大電路的分析方法

一．直流通路和交流通路

通常，放大電路中交流信號的作用和直流電源的作用共存，這使得電路的分析復雜化。為簡化分析，引入直流通路和交流通路。求一個電路的直流通路，有以下三點：①電容視為開路；②電感視為短路；③信號源視為短路，保留內(nèi)阻。1．直流通路在直流電源的作用下直流電流（靜態(tài)電流）流過的通路，用于研究電路的靜態(tài)工作點。

2．交流通路：輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路，用于研究電路的動態(tài)參數(shù)。①容量大的電容（耦合電容）視為短路；②無內(nèi)阻的直流電源視為短路。求一個電路的交流通路，有以下兩點：放大電路的分析方法

注意：直接耦合放大電路的靜態(tài)工作點與信號源內(nèi)阻和負載電阻有關，而阻容耦合與信號源內(nèi)阻和負載無關。

在分析放大電路時，應遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則，求解靜態(tài)工作點利用直流通路，求解動態(tài)參數(shù)時應利用交流參數(shù)，兩種通路不可混淆，但二者也是不可分割的。

放大電路的分析方法

4.3.1圖解分析法1.靜態(tài)工作點的圖解分析共射極放大電路圖解法：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，利用作圖的方法對放大電路進行分析。輸入回路輸出回路4.3.1圖解分析法1.靜態(tài)工作點的圖解分析

列輸入回路方程

列輸出回路方程（直流負載線）

VCE=VCC－iCRc

首先，畫出直流通路直流通路

在輸出特性曲線上，作出直流負載線VCE=VCC－iCRc，與IBQ曲線的交點即為Q點，從而得到VCEQ

和ICQ。

在輸入特性曲線上，作出直線

，兩線的交點即是Q點，得到IBQ。

根據(jù)vs的波形，在BJT的輸入特性

曲線圖上畫出vBE

、iB

的波形2.動態(tài)工作情況的圖解分析

根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出iC和vCE

的波形2.動態(tài)工作情況的圖解分析2.動態(tài)工作情況的圖解分析

共射極放大電路中的電壓、電流波形3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響若靜態(tài)工作點設置合適，當輸入正弦波信號幅值較小時，則電路中各動態(tài)電壓和動態(tài)電流也為正弦波。且輸出電壓信號與輸入信號電壓相位相反。3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響截止失真：當靜態(tài)工作點較低時，在輸入信號負半周靠近峰值的區(qū)域，三極管發(fā)射結電壓vBE有可能小于開啟電壓Von，三極管截止，基極電流iB將產(chǎn)生底部失真，集電極電流iC隨之產(chǎn)生失真，輸出電壓失真（頂部），這種因靜態(tài)工作點Q偏低而產(chǎn)生的失真稱為截止失真。消除方法：（1）增大基極直流電源VBB；（2）減小基極偏置電阻Rb。3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響飽和失真：當靜態(tài)工作點較高時，在輸入信號正半周靠近峰值的區(qū)域，三極管進入飽和區(qū)，導致集電極電流iC產(chǎn)生失真，輸出電壓失真（底部），因Q點偏高而產(chǎn)生的失真稱為飽和失真。消除方法：增大Rb，減小Rc，減小β，增大VCC。直流負載線和交流負載線圖示電路，若不考慮負載電阻RL，其輸出電壓是集電極動態(tài)電流ic

在集電極電阻Rc上產(chǎn)生的電壓，當電流ic

確定后，輸出電壓的大小取決于

Rc。輸出回路方程和輸出電壓方程分別為：看下面兩種情況：3.靜態(tài)工作點對波形失真的影響當電路通過電容帶上負載RL時，輸出電壓是集電極動態(tài)電流ic

在集電極電阻Rc

和負載電阻RL并聯(lián)等效電阻上產(chǎn)生的電壓。當電流ic

確定后，輸出電壓的大小取決于

Rc||RL，而不僅僅取決于Rc。直流負載線和交流負載線直流負載線：

由情況I所確定的負載線。以上兩種情況，可以分別在它們的輸出特性曲線畫輸出回路負載線得到輸出電壓。交流負載線：

由情況II所確定的負載線，它是動態(tài)信號遵循的負載線。

直流負載線和交流負載線交于靜態(tài)工作點Q。空載時，兩條負載線重合。直流負載線和交流負載線4.圖解分析法的適用范圍幅度較大而工作頻率不太高的情況優(yōu)點：直觀、形象。有助于建立和理解交、直流共存，靜態(tài)和動態(tài)等重要概念；有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設置靜態(tài)工作點的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動態(tài)工作情況。缺點：不能分析工作頻率較高時的電路工作狀態(tài)，也不能用來分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)性能指標,不能準確求解。4.3.2小信號模型分析法1.BJT的H參數(shù)及小信號模型建立小信號模型的意義建立小信號模型的思路

當放大電路的輸入信號電壓很小時，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非線性器件所組成的電路當作線性電路來處理。

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。建立小信號模型，就是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計。對于放大電路中的三極管，可以看成一個線性雙端口網(wǎng)絡，輸入回路、輸出回路各為一個端口。利用網(wǎng)絡的h參數(shù)來表示輸入、輸出的電壓與電流的相互關系，就可得到對應的等效電路，稱共射h參數(shù)等效模型。4.3.2小信號模型分析法1.BJT的H參數(shù)及小信號模型1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

H參數(shù)的引出在小信號情況下，對上兩式取全微分得用小信號交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce對于BJT雙口網(wǎng)絡，已知輸入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以寫成：BJT雙口網(wǎng)絡輸出端交流短路時的輸入電阻,常用rbe表示；輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比（無量綱）；其中：四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

H參數(shù)的引出輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)，即；輸入端交流開路時的輸出電導，也可用表示。1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

H參數(shù)小信號模型根據(jù)可得小信號模型BJT的H參數(shù)模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevceBJT雙口網(wǎng)絡1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

H參數(shù)小信號模型

H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。

H參數(shù)與工作點有關，在放大區(qū)基本不變。

H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。受控電流源hfeib

，反映了BJT的基極電流對集電極電流的控制作用。電流源的流向由ib的流向決定。

hrevce是一個受控電壓源。反映了BJT輸出回路電壓對輸入回路的影響。1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

模型的簡化

hre和hoe都很小，常忽略它們的影響。

BJT在共射連接時，其H參數(shù)的數(shù)量級一般為1.BJT的H參數(shù)及小信號模型

H參數(shù)的確定

一般用測試儀測出；rbe

與Q點有關，可用圖示儀測出。rbe=rbb’+(1+

)re其中對于低頻小功率管rbb’≈200

則

而

(T=300K)

一般也用公式估算rbe

（忽略r’e

）4.3.2小信號模型分析法2.用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（1）利用直流通路求Q點

共射極放大電路一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，

已知。2.用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（2）畫小信號等效電路H參數(shù)小信號等效電路2.用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動態(tài)指標根據(jù)則電壓增益為（可作為公式）電壓增益H參數(shù)小信號等效電路2.用H參數(shù)小信號模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動態(tài)指標輸入電阻輸出電阻令Ro=Rc

所以3.小信號模型分析法的適用范圍放大電路的輸入信號幅度較小，BJT工作在其V－T特性曲線的線性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。H參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點上求得的。所以，放大電路的動態(tài)性能與靜態(tài)工作點參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關。優(yōu)點：分析放大電路的動態(tài)性能指標(Av

、Ri和Ro等)非常方便，且適用于頻率較高時的分析。4.3.2小信號模型分析法缺點：在BJT與放大電路的小信號等效電路中，電壓、電流等電量及BJT的H參數(shù)均是針對變化量(交流量)而言的，不能用來分析計算靜態(tài)工作點?？偨Y基本放大電路分析步驟：根據(jù)放大電路的求直流通路，求靜態(tài)工作點Q及rbe的值；

Q（IBQ，ICQ，VCEQ）

rbe=rbb'＋(1＋β)26mV/IE求放大電路的交流通路，根據(jù)交流通路畫微變等效電路；根據(jù)微變等效電路求放大電路的動態(tài)參數(shù)放大倍數(shù)：áv（ávs）輸入電阻：Ri

輸出電阻：Ro兩點注意：①只有在Q點正常的情況下，動態(tài)分析才有意義。

②Ri中不應含有Rs，Ro中不應含有RL。

看書上例題例4.3.2共射極放大電路放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k

，Rc=2k

，VCC=+12V，求：（1）放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（2）當Rb=100k

時，放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）（2）當Rb=100k

時，靜態(tài)工作點為Q（40

A，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。其最小值也只能為0，即IC的最大電流為：，所以BJT工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負值，此時，Q（120uA，6mA，0V），

例題end4.4放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.1溫度對靜態(tài)工作點的影響4.4.2射極偏置電路1.基極分壓式射極偏置電路2.含有雙電源的射極偏置電路3.含有恒流源的射極偏置電路4.4.1溫度對靜態(tài)工作點的影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性溫度對Q點的影響當溫度變化時，將影響電路靜態(tài)工作點，從而影響放大電路的性能，因此穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點，非常必要。措施：引入直流負反饋溫度補償4.4.2射極偏置電路（1）穩(wěn)定工作點原理目標：溫度變化時，使IC維持恒定。如果溫度變化時，b點電位能基本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。穩(wěn)定原理：1.基極分壓式射極偏置電路(a)原理電路(b)直流通路上述控制過程，實際上是通過射極電阻Re引入了一個直流負反饋來實現(xiàn)的。b點電位基本不變的條件：I1>>IBQ，此時，VBQ與溫度無關VBQ>>VBEQRe取值越大，反饋控制作用越強一般取

I1=(5~10)IBQ，VBQ=3~5V

1.基極分壓式射極偏置電路（1）穩(wěn)定工作點原理1.基極分壓式射極偏置電路（2）放大電路指標分析①靜態(tài)工作點②電壓增益<A>畫小信號等效電路（2）放大電路指標分析②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：<A>畫小信號等效電路<B>確定模型參數(shù)

已知，求rbe<C>增益（2）放大電路指標分析③輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻（2）放大電路指標分析④輸出電阻輸出電阻求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡內(nèi)獨立源置零負載開路輸出端口加測試電壓其中則當時，一般（）（2）放大電路指標分析無旁路電容Ce旁路電容的作用有旁路電容Ce旁路電容的作用2.含有雙電源的射極偏置電路（1）阻容耦合靜態(tài)工作點2.含有雙電源的射極偏置電路（2）直接耦合3.含有恒流源的射極偏置電路靜態(tài)工作點由恒流源提供分析該電路的Q點及、、

end作業(yè)

4.4.34.4.44.4.5

公共郵箱：mdzdh@

密碼：1234564.5共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1共集電極放大電路4.5.2共基極放大電路4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較4.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結構如圖示該電路也稱為射極輸出器由得①小信號等效電路4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析交流通路4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：其中一般，則電壓增益接近于1，電壓跟隨器即。4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析③輸入電阻當，時，輸入電阻大④輸出電阻由電路列出方程其中則輸出電阻當，時，輸出電阻小4.5.1共集電極放大電路2.動態(tài)分析共集電極電路特點：◆電壓增益小于1但接近于1，◆輸入電阻大，對電壓信號源衰減小◆輸出電阻小，帶負載能力強。4.5.1共集電極放大電路4.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點直流通路與射極偏置電路相同2.動態(tài)指標①電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：交流通路小信號等效電路②輸入電阻③輸出電阻2.動態(tài)指標小信號等效電路4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較1.三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)：信號由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路信號由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路2.三種組態(tài)的比較3.三種組態(tài)的特點及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰墶⑤敵黾壔蚓彌_級。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動的功能。4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較end4.6組合放大電路4.6.1共射—共基放大電路4.6.2共集—共集放大電路4.6.1共射—共基放大電路共射－共基放大電路4.6.1共射—共基放大電路其中所以因為因此組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級單管放大電路電壓增益的乘積。前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，后一級的輸入電阻是前一級的負載電阻RL。電壓增益4.6.1共射—共基放大電路輸入電阻Ri＝＝Rb||rbe1＝Rb1||Rb2||rbe1

輸出電阻Ro

Rc2

T1、T2構成復合管，可等效為一個NPN管(a)原理圖(b)交流通路4.6.2共集—共集放大電路4.6.2共集—共集放大電路1.復合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復合管兩只PNP型BJT組成的復合管rbe＝rbe1＋(1＋

1)rbe2

4.6.2共集—共集放大電路1.復合管的主要特性PNP與NPN型BJT組成的復合管NPN與PNP型BJT組成的復合管rbe＝rbe14.6.2共集—共集放大電路end2.共集

共集放大電路的Av、Ri

、Ro

式中

≈

1

2

rbe＝rbe1＋(1＋

1)rbe2R

L＝Re||RL

Ri＝Rb||[rbe＋(1＋

)R

L]

4.7放大電路的頻率響應4.7.1單時間常數(shù)RC電路的頻率響應4.7.2BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應4.7.4單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應4.7.5多級放大電路的頻率響應研究放大電路的動態(tài)指標（主要是增益）隨信號頻率變化時的響應。4.7.1單時間常數(shù)RC電路的頻率響應1.RC低通電路的頻率響應（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則且令又電壓增益的幅值（模）（幅頻響應）電壓增益的相角（相頻響應）①增益頻率函數(shù)RC低通電路最大誤差-3dB②頻率響應曲線描述幅頻響應1.RC低通電路的頻率響應相頻響應2.RC高通電路的頻率響應RC電路的電壓增益：幅頻響應相頻響應輸出超前輸入RC高通電路4.7.2BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號模型①模型的引出

rb'e---發(fā)射結電阻re歸算到基極回路的電阻

---發(fā)射結電容---集電結電阻

---集電結電容

rbb'---基區(qū)的體電阻，b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個點互導BJT的高頻小信號模型②簡化模型混合型高頻小信號模型1.BJT的高頻小信號模型2.BJT高頻小信號模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時，混合

模型與H參數(shù)模型等價所以又因為從手冊中查出所以