雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第1頁(yè)
雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第2頁(yè)
雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第3頁(yè)
雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第4頁(yè)
雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩205頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

14雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)授課人:莊友誼模擬電子技術(shù)24雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)§4.1BJT§4.2基本共射極放大電路§4.3放大電路分析法§4.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題§4.5共集電極電路和共基極電路§4.6組合放大電路§4.7放大電路的頻率響應(yīng)3§4.1BJTBJT全稱(chēng)為雙極型半導(dǎo)體三極管,內(nèi)部有自由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電。種類(lèi)很多:有硅管和鍺管,有高頻管和低頻管,有大、中、小功率管。44.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介:becNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BcePNP型幾微米至幾十微米bcebce5becNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū):較薄,摻雜濃度低集電區(qū):面積較大發(fā)射區(qū):摻雜濃度較高6becNNP基極發(fā)射極集電極發(fā)射結(jié)集電結(jié)7

為使發(fā)射區(qū)發(fā)射電子,集電區(qū)收集電子,必須具備的條件是:

a.發(fā)射結(jié)加正向電壓(正向偏置):NPN管:Vbe>0;PNP管:Vbe<0

b.集電結(jié)加反向電壓(反向偏置):NPN管:Vbc<0;PNP管:Vbc<0

4.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理8RCbecNNPEBRBECIE基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散,形成空穴擴(kuò)散電流IEP

,數(shù)值很小可忽略IBN進(jìn)入P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合,形成復(fù)合電流IBN

,多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)發(fā)射結(jié)正偏,發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散,形成發(fā)射結(jié)電子擴(kuò)散電流IEN1、發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散其多數(shù)載流子:2、載流子在基區(qū)的擴(kuò)散與復(fù)合:9becNNPEBRBIE集電結(jié)反偏,有少子形成的反向電流ICBOICBOIC=ICN+ICBO

ICNIBNICNRCEC從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電子作為集電結(jié)的少子,漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集,形成ICN。3、集電區(qū)收集載流子:10IB=IEP+IBN-ICBO

IBNIBbecNNPEBRBIEICBOICNIC=ICN+ICBO

ICNIBNRCECIE=IEP+IEN

IEN11NNPEBRB

ECICBOICNIC=ICN+ICBO

ICNIEP

RCIBNIENIBIB=IEP+IBN-ICBO

IBNIE=IEP+IEN

IENIE12

IE=IEN+IEP

且有IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN

且有IEN>>IBN

,ICN>>IBN

IC=ICN+ICBO

IB=IEP+IBN-ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP-ICBO)

IE=IC+IB于是可得如下電流關(guān)系式:13ICN與IEN之比稱(chēng)為共基直流電流放大倍數(shù)總結(jié):要使三極管能放大電流,必須使發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏(外部條件)。且發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度要遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度,基區(qū)很?。▋?nèi)部條件)ICN與IBN之比稱(chēng)為共射直流電流放大倍數(shù)14IC=ICN+ICBO

IE=IEP+IEN≈ICN15becIBIEICNPN型三極管becIBIEICPNP型三極管16

共集電極接法,集電極作為公共電極,用CC表示;

共基極接法,基極作為公共電極,用CB表示。共發(fā)射極接法,發(fā)射極作為公共電極,用CE表示;

三極管的三種組態(tài)

雙極型三極管有三個(gè)電極,其中一個(gè)可以作為輸入,一個(gè)可以作為輸出,這樣必然有一個(gè)電極是公共電極,在放大電路中有三種接法,三種接法也稱(chēng)三種組態(tài)。17BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例

其信號(hào)放大的原理如下:

VEE+Δvi

(Δvi=20mV)↓

ΔiE

(ΔiE=1mA)

ΔiC

(ΔiC=-0.98mA)

Δvo=-ΔiC*RL

(Δvo=-ΔiC*RL=0.98×1=0.98V)Δvo/Δvi

增大倍數(shù)稱(chēng)為電壓增益

Av=Δvo/Δvi=(0.98×1000/20)=49184.1.3BJT的V-I特性曲線

實(shí)驗(yàn)線路ICmA

AVVUCEUBERBIBECEBRC一、共射極連接時(shí)的V-I特性曲線191、輸入特性:UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降:硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V

死區(qū)電壓,硅管0.5V,鍺管0.2V。202、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿(mǎn)足IC=

IB稱(chēng)為線性區(qū)(放大區(qū))。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí),IC只與IB有關(guān),IC=

IB。21IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCE

UBE,集電結(jié)正偏,IB>IC,UCE0.3V稱(chēng)為飽和區(qū)。22IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓,稱(chēng)為截止區(qū)。23輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。即:

IC=IB,且

IC

=

IB(2)飽和區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏。即:VCE

UBE

IB>IC,

硅管:VCE0.3V鍺管:

VCE0.1V

(3)截止區(qū):

VBE<死區(qū)電壓,

IB=0,IC=ICEO

0

例:

=50,USC

=12V,

RB

=70k,RC

=6k,當(dāng)USB

=-2V,2V,5V時(shí),晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)?當(dāng)USB

=-2V時(shí):ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0,IC=0IC最大飽和電流:Q位于截止區(qū)

例:

=50,USC

=12V,

RB

=70k,RC

=6k,當(dāng)USB

=-2V,2V,5V時(shí),晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)?IC<

ICmax(=2mA)

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí):USB

=5V時(shí):例:

=50,USC

=12V,

RB

=70k,RC

=6k,當(dāng)USB

=-2V,2V,5V時(shí),晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)?ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ位于飽和區(qū),此時(shí)IC和IB

已不是倍的關(guān)系。27二、共基極連接時(shí)的V-I特性曲線

實(shí)驗(yàn)線路ICmA

AVVUCBUEBREIBECEERC281、輸入特性:UCB=0VIE(mA)UBE(V)24680.40.8UCB=5VUCB=1V292、輸出特性此區(qū)域滿(mǎn)足IC=

IB稱(chēng)為線性區(qū)(放大區(qū))。IC(mA)1234UCB(V)2468IE=01mA2mA3mA4mA0飽和區(qū)截止區(qū)304.1.4BJT的主要參數(shù)共射直流電流放大倍數(shù):共射交流電流放大倍數(shù):1.電流放大系數(shù):共基直流電流放大倍數(shù):共基交流電流放大倍數(shù):31例:UCE=6V時(shí):IB=40A,IC=1.5mA;

IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計(jì)算中,一般作近似處理:

=32(1)集-基極反向飽和電流ICBO

AICBOICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流,受溫度的變化影響。2、極間反向電流:33BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBE

IBEICBO進(jìn)入N區(qū),形成IBE。根據(jù)放大關(guān)系,由于IBE的存在,必有電流

IBE。集電結(jié)反偏有ICBO(2)集-射極反向飽和電流ICEOICEO受溫度影響很大,當(dāng)溫度上升時(shí),ICEO增加很快,所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。34(1)集電極最大電流ICM

集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的

值的下降,當(dāng)

值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。(2)反向擊穿電壓射-基反向極擊穿電壓U(BR)EBO:~幾伏集-基反向極擊穿電壓U(BR)CBO:幾十~幾百伏集-射反向擊穿電壓U(BR)CEO:介于兩者之間3、極限參數(shù):35(3)集電極最大允許功耗PCM

集電極電流IC

流過(guò)三極管,所發(fā)出的焦耳熱為:PC=ICUCE

必定導(dǎo)致結(jié)溫上升,所以PC有限制。PC

PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)364、頻率參數(shù):1.共發(fā)射極截止頻率fβ:|β

|/|β

|max10.707ffβ2.共基極截止頻率fα:3.特征截止頻率fT:|α

|=0.707|α

|max|β

|=0.707|β

|max|β

|下降到1時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率fα=

(1+|β

|max

)fβfT

|max

fβ37

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體三極管的命名如下:3

D

G

110B

第二位:A鍺PNP管、B鍺NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位:X低頻小功率管、D低頻大功率管、

G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開(kāi)關(guān)管

用字母表示材料

用字母表示器件的種類(lèi)

用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào)

用字母表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格

三極管半導(dǎo)體三極管的型號(hào)(補(bǔ)充)例如:3AX31D、3DG123C、3DK100B38雙極型三極管的參數(shù)參

數(shù)型

號(hào)

PCMmWICMmAVR

CBOVVR

CEO

VVR

EBO

VIC

BO

μAf

T

MHz3AX31D1251252012≤6*≥83BX31C

125

125

40

24≤6*≥

83CG101C

100

30

450.1

1003DG123C

500

50

40

300.353DD101D

250W

5A

3002504≤2mA3DK100B

100

30

25

15≤0.1

300

注:*為f

394.1.5溫度對(duì)BJT參數(shù)及性能的影響1、溫度對(duì)BJT參數(shù)的影響:

溫度對(duì)BJT的UBE、、ICEO、U(BR)CBO和U(BR)CEO都有一定的影響T↑UBE↘

↑ICEO↑U(BR)CBO↑U(BR)CEO↑402、溫度對(duì)BJT特性曲線的影響:

溫度升高,輸入特性曲線左移,說(shuō)明在同樣的iB下,UBE減小。iBuBE25oC50oCiCuCEQQ′

溫度升高,

、ICEO、ICBO都增大,即輸出特性曲線上移。41電子學(xué)中放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。這里所講的主要是電壓放大電路。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示,如圖:§4.2基本共射極放大電路uiAu包含有半導(dǎo)體器件uo42三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器43放大元件iC=iB,工作在放大區(qū),要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。輸入輸出參考點(diǎn)RBVCCVBBRCCTΔVI+-VO+ΔVO+-ΔVO+-IB+ΔIBIC+ΔIC作用:使發(fā)射結(jié)正偏,并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。集電極電源,為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RL§4.2.1基本共射極放大電路的組成及工作原理44直流通道和交流通道放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號(hào)。但是,電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大,可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用,即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路,這樣,交直流所走的通道是不同的。交流通道:只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通道:只考慮直流信號(hào)的分電路。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通道分析。451、靜態(tài)——對(duì)直流信號(hào)(只考慮+VCC)開(kāi)路直流通道RBVCCVBBRCT去除RBVCCVBBRCCTRLΔVI+-462、動(dòng)態(tài)——對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)ui)短路置零RBVCCVBBRCCTRLΔVI+-置零RBRCRL交流通路ΔVI+-ΔVO+-ΔVI+-ΔVO+-uiuoRBVCCVBBRCTC2C1RBVCCVBBRCCTΔVI+-ΔVO+-耦合電容:電解電容,有極性。大小為10

F~50

F作用:隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系,同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。實(shí)際:48符號(hào)規(guī)定:VA大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo),表示直流量。vA小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo),表示全量。va小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo),表示交流分量。vAva全量交流分量tVA直流分量

49RBVCCVBBRCTC2C1ui+-uo+-RBVCCRCTC2C1電路改進(jìn):采用單電源供電ui+-uo+-RBVCCRCTC2C1ui+-uo+-RBVCCRCTC2C1ui+-uo+-RBVCCRCTC2C1VCCui+-uo+-RBRCTC2C1VCCui+-uo+-RBRCTC2C1VCCui+-uo+-RBRCTC2C1VCCui+-uo+-RBRCTC2C1+VCCui+-uo+-RBRCTC2C154開(kāi)路開(kāi)路直流通道RB+VCCRC+VCCui+-uo+-RBRCTC2C1RL55短路短路置零RBRCRLuiuo交流通路+VCCui+-uo+-RBRCTC2C1RL564.2.2

放大器的性能指標(biāo):1、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。uiuoAuAu是復(fù)數(shù),反映了輸出和輸入的幅值比與相位差。572、輸入電阻ri

放大電路一定要有前級(jí)(信號(hào)源)為其提供信號(hào),那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大,從其前級(jí)取得的電流越小,對(duì)前級(jí)的影響越小。Au~US定義:即:ri越大,Ii就越小,ui就越接近uS問(wèn)題:Au和

Aus的關(guān)系如何?定義:放大電路RLRS——Aus稱(chēng)源電壓放大倍數(shù)593、輸出電阻roAu~US

放大電路對(duì)其負(fù)載而言,相當(dāng)于信號(hào)源,我們可以將它等效為戴維南等效電路,這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。~roUS'60戴維南定理:

任何一個(gè)線性有源單口網(wǎng)絡(luò),可用一個(gè)電壓源串聯(lián)一個(gè)阻抗來(lái)代替,其電壓源的電壓等于該網(wǎng)絡(luò)端口的開(kāi)路電壓,而等效阻抗則為全部獨(dú)立源為零時(shí)從端口看進(jìn)去的阻抗。例:Vi6V+-R22KR12KRL2KVS+-ZSRL2K61如何確定電路的輸出電阻ro

?步驟:1.所有的電源置零(將獨(dú)立源置零,保留受控源)。2.加壓求流法。方法一:計(jì)算。思考62方法二:測(cè)量。Uo1.測(cè)量開(kāi)路電壓。~roUs'2.測(cè)量接入負(fù)載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟:3.計(jì)算。634、通頻帶fAuAum0.7AumfL下限截止頻率fH上限截止頻率通頻帶:fbw=fH–fL放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線4.3.1圖解法分析法ui=0時(shí)由于電源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQRB+VCCRCC1C2T§4.3

放大器的分析方法

當(dāng)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)(vi=0)時(shí),電路各點(diǎn)電壓、電流都是直流,稱(chēng)為直流工作狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),簡(jiǎn)稱(chēng)靜態(tài)。

1、靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析65IBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)RB+VCCRCC1C2T66(IBQ,UBEQ)

和(ICQ,UCEQ

)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))。ICUCEQUCEQICQIBQUBEQIBUBEQ671.近似估算Q點(diǎn):

靜態(tài)工作點(diǎn)的確定:RBVCCVBBRCCTΔVI+-ΔVO+-68ICUCEQUCEQICQIBQUBEQQIBUBE直流負(fù)載線一般可認(rèn)為:硅管UBEQ為0.7V,鍺管為0.3VIBQ0.7V2.圖解法確定Q點(diǎn):

69與輸出特性的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)直流負(fù)載線ICUCEUCE~IC滿(mǎn)足什么關(guān)系?1.三極管的輸出特性。2.UCE=VCC–ICRC。ICUCEVCCQ直流負(fù)載線IB直流通道RB+VCCRC70ICUCE25354515552134563.32.72.11.50.9mAVUBEQIB2535450.680.70.72uAV15假設(shè)uBE有一微小的變化uitiBtiCuCEttibtuce與ui反相2、動(dòng)態(tài)工作情況的圖解法分析:1、RL=∞:

71各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB72交流負(fù)載線:ic其中:uceRBRCRLuiuo交流通路2、RL≠

∞:

73iC

uCE是全量,與交流量ic和uce有如下關(guān)系所以:即:交流信號(hào)的變化沿著斜率為:的直線。這條直線通過(guò)Q點(diǎn),稱(chēng)為交流負(fù)載線。74交流負(fù)載線的作法ICUCEECQIB過(guò)Q點(diǎn)作一條直線,斜率為:交流負(fù)載線75ICUCE25354515552134563.32.72.11.50.9mAV假設(shè)uBE有一微小的變化uitiBtiCuCEttibtuce與ui反相直流負(fù)載線交流負(fù)載線UBEQIB2535450.680.70.72uAV1576圖解法的步驟:1、確定靜態(tài)工作點(diǎn)2、畫(huà)直流負(fù)載線3、畫(huà)交流負(fù)載線4、

作圖:vi→iB→iC、vCE→vo5、求放大倍數(shù):77實(shí)現(xiàn)放大的條件1.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。2.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3.輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4.輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓,經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。78如何判斷一個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)放大?3.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。4.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),使整個(gè)波形處于放大區(qū)。如果已給定電路的參數(shù),則計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)來(lái)判斷;如果未給定電路的參數(shù),則假定參數(shù)設(shè)置正確。1.信號(hào)能否輸入到放大電路中。2.信號(hào)能否輸出。與實(shí)現(xiàn)放大的條件相對(duì)應(yīng),判斷的過(guò)程如下:793、靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響:

在放大電路中,輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)(即線性放大);如果兩者不成比例,則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況,放大電路產(chǎn)生非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號(hào),要把Q設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果Q設(shè)置不合適,信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū),則造成非線性失真。

下面將分析失真的原因。為簡(jiǎn)化分析,假設(shè)負(fù)載為空載(RL=)。80iCuCEuo可輸出的最大不失真信號(hào)選擇靜態(tài)工作點(diǎn):ib81iCuCEuo1.Q點(diǎn)過(guò)低,信號(hào)進(jìn)入截止區(qū):放大電路產(chǎn)生截止失真輸出波形輸入波形ib82iCuCE2.Q點(diǎn)過(guò)高,信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū):放大電路產(chǎn)生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形83

iC

vCE

0

Q3

Q1

Q2

Q

RC:

電路參數(shù)對(duì)Q點(diǎn)的影響:

Rb:VCC:一般情況下,常采用改變Rb的辦法,來(lái)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。Rb↗IBQ↘Q點(diǎn)下移(Q→Q1)。RC↘直流負(fù)載線的斜率變大(Q→Q2)。交流負(fù)載線要看RL而定。VCC變化,直流負(fù)載線發(fā)生平動(dòng),Q點(diǎn)變化情況比較復(fù)雜,在IB不變的情況下,VCC↘,Q→Q3844、圖解分析法的適用范圍:優(yōu)點(diǎn):直觀、形象,特別是靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置及失真情況分析。缺點(diǎn):僅能計(jì)算放大倍數(shù),不能分析輸入電阻、輸出電阻、帶寬等指標(biāo),也不適用頻率較高的情況。85RBVCCVBBRCCTRLΔVI+-RBRCRL交流通路ΔVI+-ΔVO+-§4.3.2小信號(hào)模型分析法

又稱(chēng)交流小信號(hào)微變等效電路分析法,常用的h參數(shù)等效電路適用于分析低頻小小信號(hào)交流電路的分析。86一、BJT的h參數(shù)及其等效電路1、BJT的h參數(shù)等效電路的導(dǎo)出:iBvCEcbe+-vBE+-iCvBE=

f1(iB,vCE)iC=f2(iB,vCE)vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

87ibvcecbe+-vbe+-icvbehiehfeibibvce+-+-+-hrevcehoe1icvbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

一般小功率管,H參數(shù)的數(shù)量級(jí)為:

hie:103Ωhre:10-3~10-4

hfe:102

hoe:10-5S

可見(jiàn),

hre

、hoe相對(duì)而言是很小的,對(duì)于低頻放大電路,輸入回路中hrevce比vbe小得多,而輸出回路中負(fù)載電阻RC(或RL)比BJT輸出電阻1/hoe

小得多,所以常??砂裩re和hoe忽略掉。

ibicic1/hoe

很大,一般忽略。hiehfeibib1/hoe等效cbevbe+-vce+-vbe+-vce+-hiehfeibibbcevbe+-vce+-簡(jiǎn)化模型89iCuCE(1)hfe

iC

iBhfe常記作βhfe(或β)

:幾十到幾百2、h參數(shù)的意義及確定:90iCuCE近似平行iC

vCE(2)hoe

:hoe很?。?10-4~10-5)Srce很大:(101~102)K?91iBuBE當(dāng)信號(hào)很小時(shí),將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。

uBE

iB

在晶體管的簡(jiǎn)化模型里,對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言,三極管相當(dāng)于電阻rbe。rbe的量級(jí)從幾百歐到幾千歐。對(duì)于小功率三極管:hie常記作rbe(3)hie

:92(4)hre

:UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE=0.5VUCE=0V

vBEhre很?。?0-3~10-493二、用h參數(shù)小信號(hào)模型分析基本放大器步驟:1、畫(huà)電路的交流通路。2、畫(huà)電路的h參數(shù)等效電路(包括晶體管和外電路)。3、標(biāo)出電壓、電流的參考方向。4、計(jì)算:電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、源電壓放大倍數(shù)例1:RBVCCVBBRCCTRLΔVI+-94解:1、畫(huà)電路的交流通路。RBRCRL交流通路vi+-ΔVO+-RBVCCVBBRCCTRLvi+-RSvs+-vi-+95RBRCRLRSvo+-vs+-2、畫(huà)電路的h參數(shù)等效電路(包括晶體管和外電路)。3、標(biāo)出電壓、電流的參考方向。rbeβibbceibvi+-vce+-rbeβibbceic96R'L4、計(jì)算:電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻源電壓放大倍數(shù)vs+-vo+-RBRCRLRSrbeβibbceibvi+-vce+-icibicvs+-vo+-RBR'LRSrbeβibbcevi+-vce+-97ibicvs+-vo+-RBR'LRSrbeβibbcevi+-vce+-Ri特點(diǎn):負(fù)載電阻越小,放大倍數(shù)越小。98vs+-vo+-RBRCRLRSrbeβibbceibvi+-vce+-icRo

電路的輸入電阻越大,從信號(hào)源取得的電流越小,AVS越大,因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。(1)靜態(tài)分析:IBUBE+VCC直流通道RBRC+VCCui+-uo+-RBRCTC2C1RL例2:解:+VCCui+-uo+-RBRCTC2C1RL交流通路RBRCRLuiuo(2)動(dòng)態(tài)分析:rbeRBRCRLrbeRBRCRLR'iRiRo102§4.4

放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題為了保證放大電路的穩(wěn)定工作,必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是,溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。對(duì)于前面的電路(固定偏置電路)而言,靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、

和ICEO決定,這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化,溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響主要體現(xiàn)在這一方面。TUBE

ICEOQ1034.4.1

溫度變化對(duì)工作點(diǎn)的影響:iBuBE25oC50oCTUBEIBIC一、溫度對(duì)UBE的影響:104二、溫度對(duì)

值及ICEO的影響:T

、ICEOICiCuCEQQ′總的效果是:溫度上升時(shí),輸出特性曲線上移,造成Q點(diǎn)上移。105小結(jié):TIC

固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的。

Q點(diǎn)不穩(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)或截止區(qū),從而導(dǎo)致失真。為此,需要改進(jìn)偏置電路,當(dāng)溫度升高、

IC增加時(shí),能夠自動(dòng)減少I(mǎi)B,從而抑制Q點(diǎn)的變化。保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。常采用分壓式偏置電路來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。106RB2CERB1+VCCRCC1C2RLuiuo一、靜態(tài)分析:I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE直流通路RE射極直流負(fù)反饋電阻CE

交流旁路電容4.4.2射極偏置電路:RE107TUBEIBICUEIC

本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過(guò)程I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的原理108I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE直流通路2.求靜態(tài)工作點(diǎn):算法一:上述四個(gè)方程聯(lián)立,可求出IE

,進(jìn)而,可求出VCE

。本算法比較麻煩,通常采用下面介紹的算法二、三。I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE直流通路+VCC方框中部分用戴維南定理等效為:RdVSB進(jìn)而,可求出IE

、VCE

。算法二:I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE直流通路算法三:IC與溫度無(wú)關(guān)。似乎I2越大越好,但是RB1、RB2太小,將增加損耗,降低輸入電阻。因此一般取幾十k

。I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE直流通路只要:IR1=(5~10)IB

VB=(5~10)VBE可近似認(rèn)為:112例:已知

=50,VCC=12V,RB1=7.5k

,RB2=2.5k

,RC=2k

,RE=1k

,求該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuo算法一、二的結(jié)果:算法三的結(jié)果:結(jié)論:三種算法的結(jié)果近似相等,但算法三的計(jì)算過(guò)程要簡(jiǎn)單得多。113uo+VCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiuoRB1RCRLuiRB2交流通路rbeRCRLRB1微變等效電路RB23.動(dòng)態(tài)性能分析:114rbeRCRLRB1微變等效電路RB2RoR'iRi115CE的作用:交流通路中,CE將RE短路,RE對(duì)交流不起作用,放大倍數(shù)不受影響。問(wèn)題1:如果去掉CE,放大倍數(shù)怎樣?I1I2IBRB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuo116去掉

CE后的交流通路和微變等效電路:rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2RE117用加壓求流法求輸出電阻。rbeRCRER'BRS

可見(jiàn),去掉CE后,放大倍數(shù)減小、輸出電阻不變,但輸入電阻增大了。118RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2問(wèn)題2:如果電路如下圖所示,如何分析?119I1I2IBRB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2I1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE1RE2解:靜態(tài)分析:直流通路120RB1+VCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2動(dòng)態(tài)分析:交流通路RB1RCRLuiuoRB2RE1交流通路:RB1RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路:rbeRCRLRE1R'BrbeRCRLRE1R'BRoRiR'i123含有雙電源的射極偏置電路RS+VCCRCC1C2TRBCERE1RL+vs-+uo-RE2-VEE+ui-交流通路:RCRLuiuoRB2RE1微變等效電路:rbeRCRLRE1RBrbeRCRLRE1RBRoRiR'i126含有恒流源的射極偏置電路IORS+VCCRCC1C2TRBCERL+vs-+uo--VEE127§4.5

共集電極放大器和共基極放大器RB+VCCC1C2RERLuiuoRB+VCCRE直流通道4.5.1共集電極放大電路:128一、靜態(tài)分析:IBIE折算RB+VCCRE直流通道129二、動(dòng)態(tài)分析:RB+VCCC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道130RBRERLuiuo交流通道rbeRERLRB微變等效電路1311.

電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB1321.所以但是,輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相,輸出電壓跟隨輸入電壓,故稱(chēng)電壓跟隨器。結(jié)論:1332.輸入電阻

輸入電阻較大,作為前一級(jí)的負(fù)載,對(duì)前一級(jí)的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號(hào)大。rbeRERLRB3.輸出電阻:用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置0135一般:所以:射極輸出器的輸出電阻很小,帶負(fù)載能力強(qiáng)。

所謂帶負(fù)載能力強(qiáng),是指當(dāng)負(fù)載變化時(shí),放大倍數(shù)基本不變。136RB+VCCC1C2RERLuiuo例:已知射極輸出器的參數(shù)如下:RB=570k

,RE=5.6k

,RL=5.6k

,

=100,VCC=12V求Au、

ri和ro

。設(shè):RS=1k

,

求:Aus、ri和ro

。3.RL=1k

時(shí),求Au。RB+VCCC1C2RERLuiuoRB=570k

,RE=5.6k

,RL=5.6k

=100,VCC=12V138RB=570k

,RE=5.6k

,RL=5.6k

,

=100,VCC=12V1.求Au、

ri和ro

。rbeRERLRB微變等效電路rbe=2.9k

,RS=0rbeRERLRB微變等效電路2.設(shè):RS=1k

,求:Aus、ri和roRB=570k

,RE=5.6k

,RL=5.6k

,

=100,VCC=12Vrbe=2.9k

,RS=1K140RL=1k

時(shí)3.RL=1k

時(shí),求Au。比較:空載時(shí),Au=0.995

RL=5.6k

時(shí),Au=0.990

RL=1k

時(shí),Au=0.967RL=

時(shí)可見(jiàn):射極輸出器帶負(fù)載能力強(qiáng)。141射極輸出器的使用1.將射極輸出器放在電路的首級(jí),可以提高輸入電阻。2.將射極輸出器放在電路的末級(jí),可以降低輸出電阻,提高帶負(fù)載能力。3.將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間,可以起到電路的匹配作用。142§4.5.2共基極放大器RBVCCC1C2REuiuoRB1RCRLCB直流通道VCCRBRERB1RC一、靜態(tài)分析:IBICVCCRBRERB1RCIEI1I2IBRB1+VCCRCTRB2RE二、動(dòng)態(tài)分析:RBVCCC1C2REuiuoRB1RCRLCBRBREuiuoRB1RCRLREuiuoRB1RCRLREuiuoRB1RCRLREuiuoRCRLrbeβibbcerbeβibbcerbeβibbce1461.

電壓放大倍數(shù):VoREViRCRLrbeβibbceIBIE2.輸入電阻:RiR'i147VoREViRCRLrbeβibbceIBIERo3.輸出電阻:2.電路輸入電阻小。1.

電壓放大倍數(shù)與共發(fā)射極電路一樣,但為正值,表明輸入輸出同相。結(jié)論:3.頻率響應(yīng)好,常應(yīng)用于頻率特性高的場(chǎng)合。148§4.5.3BJT放大電路三種組態(tài)的比較1.

三種組態(tài)的判別:共射:信號(hào)從基極輸入、從集電極輸出。共集:信號(hào)從基極輸入、從發(fā)射極輸出。共基:信號(hào)從發(fā)射極輸入、從集電極輸出。2.

三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途:見(jiàn)p148表4.5.1149總結(jié):放大電路的分析方法放大電路分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法圖解法微變等效電路法圖解法計(jì)算機(jī)仿真150§4.6

組合放大電路

單管放大電路往往還不能滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要,為此,需要對(duì)其進(jìn)行多級(jí)放大,即把前面的電路進(jìn)行組合?!?.6.1共射-共基放大電路RB11+VCCRC2C1C2RB12CE1RE1RLuiuoRB21RB22CB2RB11+VCCRC2C1C2RB12CE1RE1RLuiuoRB21RB22CB2RC2RB11RE1RLuiuoRB12RC2RB11RE1RLuiuoRB12153§4.6.2共集-共集放大電路RB+VCCC1C2RERLuiuo154①兩管復(fù)合以后的管型取決于第一管的管型②同種類(lèi)型管子復(fù)合:發(fā)射極接基極不同種類(lèi)型管子復(fù)合:集電極接基極③必須保證兩個(gè)BJT都工作在放大狀態(tài)NPNNPNiB(1+β1)iBβ1iB(1+β1)(1+β2)iB(1+β1)β2iBNPNβ

≈β1β2PNPPNPiB(1+β1)iBβ1iB(1+β1)β2iBPNPβ

≈β1β21.

復(fù)合管的主要特性:β

≈β1β2rbe=rbe1+(1+β2

)rbe2rbe=rbe11552.

共集-共集放大電路的AV、Ri、Ro:RB+VCCC1C2RERLuiuo其中:β

≈β1β2rbe=rbe1+(1+β2

)rbe2R′L=RE//RLR′s=RS//RB156第一級(jí)放大電路輸入

輸出第二級(jí)放大電路第

n級(jí)放大電路……第

n-1

級(jí)放大電路功放級(jí)多級(jí)放大器(補(bǔ)充)157耦合方式:阻容耦合;直接耦合;變壓器耦合;光電耦合。耦合:即信號(hào)的傳送。多級(jí)放大電路對(duì)耦合電路要求:1.靜態(tài):保證各級(jí)Q點(diǎn)設(shè)置2.動(dòng)態(tài):傳送信號(hào)。要求:波形不失真,減少壓降損失。

多級(jí)放大器的耦合方式(補(bǔ)充)一、阻容耦合:兩級(jí)放大器之間通過(guò)RC電路進(jìn)行信號(hào)的傳送的耦合方式158usRSRB+VCCC22RE2uoT2RLR1RCC11R2CERE1uiriT1例:前級(jí)后級(jí)159前級(jí)后級(jí)+UCCRS1MR120k27kC2C3R3R2RLRE282k43k10k8k10kC1RC2T1RE1CET2例:160多級(jí)阻容耦合放大器的特點(diǎn):(1)由于電容的隔直作用,各級(jí)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立,分別估算。(2)不能傳輸直流及低頻信號(hào)。161二、直接耦合:兩級(jí)放大器之間用導(dǎo)線或電阻直接進(jìn)行信號(hào)的傳送的耦合方式直接耦合可放大微弱的直流信號(hào)或變化緩慢的信號(hào)1、級(jí)間的直流電平配置:RB+VCCRC2uoT2R1RCC11R2uiT11622、零點(diǎn)漂移:

當(dāng)電路不輸入信號(hào)(即vi=0)時(shí),由于溫度、電源電壓等因素的變化引起了靜態(tài)工作點(diǎn)的變化,從而使輸出電壓偏離零點(diǎn)而上下忽大忽小,忽快忽慢不規(guī)則漂動(dòng)的現(xiàn)象。而其中由于溫度引起的漂移稱(chēng)溫度漂移(溫漂)。外因:環(huán)境溫度的變化內(nèi)因:晶體管參數(shù)(ICBO、

、VBE)受溫度變化而所產(chǎn)生變化溫漂產(chǎn)生的原因:

抑制溫漂的措施:(1)精選器件。(2)將電路(或其中受溫度影響大的一部分)置于恒溫系統(tǒng)中。(3)采用溫度補(bǔ)償?shù)霓k法。(4)采用負(fù)反饋的方法來(lái)穩(wěn)定工作點(diǎn)。(5)采取其他耦合方式:先把直流信號(hào)調(diào)制成交流信號(hào)。(6)差動(dòng)放大器163§4.7

放大電路的頻率響應(yīng)

在放大電路的通頻帶中給出了頻率特性的概念---

幅度頻率特性相位頻率特性

幅頻特性是描繪:輸入信號(hào)幅度固定,輸出信號(hào)的幅度隨頻率變化而變化的規(guī)律。即∣∣=∣∣=

相頻特性是描繪:輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間相位差隨頻率變化而變化的規(guī)律。即164

放大電路的幅頻特性和相頻特性,稱(chēng)為頻率響應(yīng)。因放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的增益不同,從而使輸出波形產(chǎn)生失真,稱(chēng)為幅度頻率失真,簡(jiǎn)稱(chēng)幅頻失真。放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的相移不同,從而使輸出波形產(chǎn)生失真,稱(chēng)為相位頻率失真,簡(jiǎn)稱(chēng)相頻失真。幅頻失真和相頻失真是線性失真。產(chǎn)生頻率失真的原因:1.放大電路中存在電抗性元件:

如耦合電容、旁路電容、分布電容、變壓器、分布電感等;2.三極管的

(

)是頻率的函數(shù)。在研究頻率特性時(shí),三極管的低頻小信號(hào)模型不再適用,而要采用高頻小信號(hào)模型。1651、RC低通電路的頻率響應(yīng)電壓放大倍數(shù)(傳遞函數(shù))為:

RC低通電路的頻率特性曲線§4.7.1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)166

當(dāng)f=fH時(shí),相頻特性將滯后45°,并具有-45

/dec的斜率。在0.1fH

和10fH

處與實(shí)際的相頻特性有最大的誤差,其值分別為+5.7°和-5.7°。

這種折線化畫(huà)出的頻率特性曲線稱(chēng)為波特圖,是分析放大電路頻率響應(yīng)的重要手段。

幅頻特性的X軸和Y軸都是采用對(duì)數(shù)坐標(biāo),fH稱(chēng)為上限截止頻率。當(dāng)f≥fH時(shí),幅頻特性將以十倍頻20dB的斜率下降,或?qū)懗?20dB/dec。在f=fH

處的誤差最大,有-3dB。1672、RC高通電路的頻率響應(yīng)下限截止頻率、模和相角分別為RC高通電路的近似頻率特性曲線其中:168根據(jù)這一物理模型可以畫(huà)出混合π型高頻小信號(hào)模型。

高頻混合π型小信號(hào)模型電路1、BJT的高頻小信號(hào)模型§4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)169β本身就與頻率有關(guān),而gm與頻率無(wú)關(guān)。(1)考慮了發(fā)射結(jié)電容Cb’e和集電結(jié)電容Cb’c

、電阻Rb’c

高頻混合π型小信號(hào)模型與H參數(shù)等效模型比較:rb’eβibibrbb’rceh型小信號(hào)模型(2)用gmVb’e代替βibrbb’是基區(qū)體電阻,大概幾十~幾百歐姆

高頻混合π型小信號(hào)模型rb’e是發(fā)射結(jié)正偏電阻:Cb’e是發(fā)射結(jié)正偏電容,大概幾十~幾百皮法rb’c是集電結(jié)反偏電阻,一般為100KΩ~10MΩCb’c是集電結(jié)反偏電容,大概2~10皮法

受控電流源171高頻混合π型小信號(hào)模型的簡(jiǎn)化模型ffψ-45°-90°fβ0.1fβ10fβfT3dB20lgβ0174§4.7.3單級(jí)共射極放大電路的頻率響應(yīng)

在π型小信號(hào)模型中,因存在Cb’c

和rb’c,對(duì)求解不便,可通過(guò)單向化處理加以變換。首先因rb’c很大,可以忽略,只剩下Cb’c

。運(yùn)用密勒定理:可以用輸入側(cè)的C

’和輸出側(cè)的C

’’兩個(gè)電容去分別代替Cb’c

。高頻混合π型小信號(hào)電路其中:顯然:C

’>>C

’’1751、高頻響應(yīng):uo+VCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRSus

由于C

’>>C

’’,通常把C

’’忽略,令CM

=Cb’e

+C

,再利用戴維南定理,把電路簡(jiǎn)化為:rb’eRBrbb’CMCμ’’RSCMRC1、C2

、CE

容抗小,忽略176CMRffψ-225°-270°fH0.1fH10fH3dB0-20dB/十倍頻程-180°1772、低頻響應(yīng)BJT的極間電容可看成開(kāi)路,而C1、C2

、CE

不能忽略u(píng)o+VCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRSusrbeRBRECEC1RSC2RCRL

以上的模型還是比較復(fù)雜,下面分別考慮C1、C2、CE的影響(考慮到RB比較大,忽略)(1)C1的影響:C1rbeRS-20dB/十倍頻程ff-135°-180°fL0.1fL10fL3dB0-90°(2)C2的影響:-20dB/十倍頻程ff-135°-180°fL0.1fL10fL3dB0-90°rbeC2RSRC(3)CE的影響:-20dB/十倍頻程ff-135°-180°fL0.1fL10fL3dB0-90°CErbeRSRE通常CE阻抗遠(yuǎn)大于RE181rbeRBRECEC1RSC2RCRL三個(gè)電容同時(shí)考慮比較復(fù)雜,教材里:考慮到RB=RB1//RB2>>Ri(忽略),再假設(shè)RE遠(yuǎn)大于CE的影響(忽略),再把CE折合到b(相當(dāng)于CE/(1+β))和c端(≈CE),由于CE>>C2(忽略).rbeCBERSC2RCRL+—CBE=CE//(CE/(1+β))182ff-135°-180°fL0.1fL10fL3dB0-90°-225°-270°fL0.1fL10fH頻率特性曲線183幾點(diǎn)結(jié)論:1.放大電路的耦合電容是引起低頻響應(yīng)的主要原因,下限截止頻率主要由低頻時(shí)間常數(shù)中較小的一個(gè)決定;而通常CE較大,因此其影響最大。2.三極管的結(jié)電容和分布電容是引起放大電路高頻響應(yīng)的主要原因,上限截止頻率由高頻時(shí)間常數(shù)決定。3.由于:若電壓放大倍數(shù)K增加,C'b'e也增加,上限截止頻率就下降,通頻帶變窄。增益和帶寬是一對(duì)矛盾,所以常把增益帶寬積作為衡量放大電路性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。1841.共基放大電路由于輸入電容?。ú淮嬖诿芾针娙荩?,而且BJT的輸入電阻很小,所以上限截止頻率很高?!?.7.4單級(jí)共基和共集放大電路的高頻響應(yīng)結(jié)論:2.共集放大電路有密勒電容,但由于共集電路的射隨作用,AV≈1,所以密勒效應(yīng)很小,所以上限截止頻率也較高。185§4.7.5多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)ffL1fLfH1fH結(jié)論:級(jí)數(shù)越多,fL越高,fH越低,即帶寬越窄。186密勒定理N12ZV2V1N12V2V1

具有N個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的任意網(wǎng)絡(luò)(節(jié)點(diǎn)N為參考節(jié)點(diǎn)),如果在節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2之間接有阻抗Z,并已知節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)1的電壓之比為K(K=V2/V1);如果斷開(kāi)阻抗Z,而在節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)N之間接阻抗Z1=Z/(1-K),在節(jié)點(diǎn)2與節(jié)點(diǎn)N之間接阻抗Z2=KZ/(1-K);由此得到的網(wǎng)絡(luò)與原網(wǎng)絡(luò)等效。(一)BJT的結(jié)構(gòu)與工作原理:becNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BcePNP型bcebce總結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)一、BJT的結(jié)構(gòu)、原理與特性?xún)?nèi)部結(jié)構(gòu):

發(fā)射區(qū):摻雜濃度較高

基區(qū):較薄,摻雜濃度低

集電區(qū):面積較大為使發(fā)射區(qū)發(fā)射電子,集電區(qū)收集電子,必須具備的外部條件是:

a.發(fā)射結(jié)加正向電壓(正向偏置):NPN管:Vbe>0;PNP管:Vbe<0

b.集電結(jié)加反向電壓(反向偏置):NPN管:Vbc<0;PNP管:Vbc<02、載流子在基區(qū)的擴(kuò)散與復(fù)合3、集電區(qū)收集載流子工作過(guò)程:1、發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散其多數(shù)載流子189

IE=IEN+IEP

且有IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN

且有IEN>>IBN

,ICN>>IBN

IC=ICN+ICBO

IB=IEP+IBN-ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP-ICBO)IE=IC+IB電流關(guān)系式:190(二)BJT的V-I特性曲線1、輸入特性:UCE1VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降:硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V

死區(qū)電壓,硅管0.5V,鍺管0.2V。1912、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿(mǎn)足IC=

IB稱(chēng)為線性區(qū)(放大區(qū))。此區(qū)域中UCE

UBE,集電結(jié)正偏,IB>IC,UCE0.3V稱(chēng)為飽和區(qū)。此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓,稱(chēng)為截止區(qū)。192輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。即:

IC=IB,且

I

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論