《模擬電子技術(shù)》課件

模擬電子技術(shù)

AnalogCircuits模擬電子技術(shù)resentation演示文稿常用半導(dǎo)體器件基本放大電路集成運(yùn)算放大電路

負(fù)反饋放大電路功率放大電路波形產(chǎn)生電路直流穩(wěn)壓電源電路第1章第2章

第3章

第4章

第5章

第6章第7章模擬電子技術(shù)

Analo

g

CircuitsPresentation演示文稿模擬電子技術(shù)

Analo

g

Circuits第

1

章

常用半導(dǎo)體器件○

1.1

半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)○

1.2

半導(dǎo)體二極管

O

1.3半導(dǎo)體晶體管○

1.4

場(chǎng)效應(yīng)管

O

1.5

晶閘管○

本章小結(jié)Presentation演示文稿模擬電子技術(shù)

AnalogCircuits1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)Presentation演示文稿<10-?Q·cm常見(jiàn)的導(dǎo)體：金屬、人體、大地、

石墨、酸、堿、鹽水溶液等。導(dǎo)體是指電阻率很小且易于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)。l導(dǎo)

體Conductor絕緣體可分為氣態(tài)(如氫、氧、氮等)、液態(tài)(如純水、油、漆及有機(jī)酸等)和

固態(tài)(如玻璃、陶瓷、橡膠、紙、石

英等)三類。絕緣體是指在通常情況下不傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，又稱電介質(zhì)。p>102Q·cm半導(dǎo)體是指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、硒和一些氧化物、硫化物等，而硅更是

各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上

最具有影響力的一種。3半導(dǎo)體Semiconductor當(dāng)最外層電子數(shù)為8個(gè)時(shí)，原子達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)。知識(shí)補(bǔ)充原子最外層電子數(shù)最多為8個(gè)。氖知識(shí)補(bǔ)充硅和鍺的最外層電子數(shù)均為4個(gè)簡(jiǎn)化表示儲(chǔ)純凈的、具有完整晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。IntrinsicSemiconductor一般要求純度為99.999999999%~

99.99999999999%。目

■

■

目

目

■

■■本征半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)度T=0K

時(shí)

，共價(jià)鍵

電

都被價(jià)誕系系束縛在共價(jià)

鍵中二不會(huì)成為自由

電、束縛電

征半導(dǎo)

體白

子

很弱，

接近絕緣體。本征半導(dǎo)體自由電子征

激

發(fā)能量升高，有的價(jià)本電子可以掙脫原子核的束縛，而成為本征半導(dǎo)體當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí)，價(jià)電子自由電子。本征半導(dǎo)體

自由電子產(chǎn)生的同時(shí)，在其原來(lái)的共價(jià)鍵中就出現(xiàn)了一個(gè)

空位，人們稱這個(gè)

空位為空穴?？昭?/p>

自由電子本

征

激

發(fā)鍵中就出現(xiàn)了一個(gè)空位，人們稱這個(gè)

空位為空穴。本征半導(dǎo)體自由電子產(chǎn)生的同時(shí)，在其原來(lái)的共價(jià)本

征

激

發(fā)電子

空穴對(duì)游離的部分自由電子也可能回到空穴

中去。復(fù)

合溫度一定時(shí)，自由電子和空穴的濃度

是一定的。自由電子本征半導(dǎo)體空穴自由帶電負(fù)子電

電

荷子空帶穴正電穴

荷載

流

子流流空思考題：1、當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，自由電子和空

穴的濃度如何變化?2、當(dāng)光照加強(qiáng)時(shí)，自由電子和空穴的

濃度如何變化?■在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯

著變化。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)

體。5雜質(zhì)半導(dǎo)體5在本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體中摻入五價(jià)雜質(zhì)元素，例如磷，砷等，稱為N

型半導(dǎo)體。硅原子磷原子電子

空穴對(duì)多余電子施主離子電子空穴對(duì)多數(shù)載流子：自由電子自由電子少數(shù)載流子：空穴5雜質(zhì)半導(dǎo)體N

型半導(dǎo)體示意圖5在本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼、鎵等，稱為P型半導(dǎo)體。硅原子硼原子電子

空穴對(duì)空穴+3受主離子電子空穴對(duì)空穴多數(shù)載流子：空穴少數(shù)載流子：自由電子P型半導(dǎo)體示意圖雜質(zhì)半導(dǎo)體55雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠多數(shù)載流子導(dǎo)電。摻入雜質(zhì)越多，多子濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)。PN結(jié)的形成PN結(jié)的單向?qū)щ娦?)十PN

結(jié)合P型半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體一PN

結(jié)合→因多子濃度差→多子的擴(kuò)散P型半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體多子擴(kuò)散電流空間電荷區(qū)PN

結(jié)合→

因多子濃度差

→多子的擴(kuò)散

→空間電荷區(qū)P

型半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體多子擴(kuò)散電流PN結(jié)合→因多子濃度差→多子的擴(kuò)散→空間電荷區(qū)→形成內(nèi)電場(chǎng)P型半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)E型半導(dǎo)體空間電荷區(qū)多子擴(kuò)散電流PN結(jié)合→因多子濃度差→多子的擴(kuò)散→空間電荷區(qū)

→形成內(nèi)電場(chǎng)→阻止多子擴(kuò)散，促使少子漂移P型半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)E型半導(dǎo)體空間電荷區(qū)少子漂移電流多子擴(kuò)散電流PN結(jié)合

→

因多子濃度差

→

多子的擴(kuò)散

→

空間電荷區(qū)→形成內(nèi)電場(chǎng)→

阻止多子擴(kuò)散，促使少子漂移→擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，即形成PN結(jié)PN結(jié)少子漂移電流型半導(dǎo)體多子擴(kuò)散電流P型半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)EP型半導(dǎo)體空間電荷區(qū)

N型半導(dǎo)體十正向電流十內(nèi)電場(chǎng)EREwPN結(jié)的單向?qū)щ娦?1)加正向電壓(正偏

)

電源正極接P區(qū)，負(fù)極接

N

區(qū)外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。在一定的溫度下，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是

一定的，故Ir

基本上與外加反壓的大小無(wú)關(guān)，所以

稱為反向飽和電流。但I(xiàn)r(2)加反向電壓——電源正極接N

區(qū)，負(fù)極接P區(qū)外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。N十十O

Ir十+十

+

內(nèi)電場(chǎng)E一與溫度有關(guān)。

N++RP

空

間

電

荷

區(qū)十十PN

結(jié)加正向電壓時(shí)，具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，PN

結(jié)導(dǎo)通；PN

結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，PN

結(jié)截止。由此可以得出結(jié)論：PN

結(jié)具有單向?qū)?/p>

電性。模擬電子技術(shù)

Analo

g

Circuits1.2半導(dǎo)體二極管主要要求：□

掌握二極管電路的理想模型分析法和恒壓降模型分析法。了解圖解分析法和微變等效電路分析法。了解二極管的一般應(yīng)用。重點(diǎn)：二極管理想模型和恒壓降模型的含義及其應(yīng)用E)XITesentatlon演示文稿1

二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)將PN

結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。二極管符號(hào)：陽(yáng)極

陰極制造材料二極管

二極管穩(wěn)壓

發(fā)光大功率

二極管小功率

二極管演示文稿Presentation鍺

二硅極

管二PN

結(jié)面積小，結(jié)電容小，適用于高頻

(幾百兆赫茲)電

路，但是不能通過(guò)

很大的電流。外殼/

N

型

鍺常用于高頻檢波、脈沖

電路和小電流整流。1

二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為：(1)點(diǎn)接觸型二極管金屬觸絲負(fù)極

引線文

稿sentation=正極

引線演

示1

二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)(2)面接觸型二極管正

極引

線PN

結(jié)面積大，結(jié)電容大，鋁

合

金

小

球只適用于較低頻率的電路，但是能通過(guò)較大的正向電

流。常用于工頻大電流整流電路N型

硅底

座負(fù)

極引

線演示文稿Presentation正

極引

線SiO2P

型

硅N

型硅1

二極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)流大。常用于集成電路

制造工藝中。PN

結(jié)面積可大可小，小的工作頻率高，大的工作電(3)平面型二極管負(fù)

極引

線Presentation演示文稿材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.6~0.8V1μA以下鍺

G

e0.2V0.2~0.3V幾十

EXIT2

二極管的伏安特性Li=Is(e-1)

(常

溫

下UT=26mV二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性。溫度的電壓當(dāng)量溫度越高，UT

越大。Is0反向飽

和電流擊穿

電壓UBR)i=f(u)死區(qū)

電壓resentation演示文稿2

二極管的伏安特性正向特性為

U指數(shù)曲線

i=I(er-1)擊穿電壓若正向電壓u>>U,Is(BR)0

Uon

若反向電壓u>>U,反向特性為橫軸的平行線電擊穿

可逆熱擊穿

不可逆L則i≈Ie則i≈-Is

演示文稿Presentation擊穿增大1倍/10℃下降約2mv/1℃T(℃)

個(gè)→在電流不變情況下管壓降u→反向飽和電流Is個(gè)，UBR)JT(℃)

個(gè)→正向特性左移，反向特性下移EXIT2

二極管的伏安特性溫度對(duì)特性的影響Presentation演示文稿2

二極管的伏安特性模型?(2)串聯(lián)電壓源模型二極管的模型(1)理想二極管模型正偏反偏如何選擇esentation導(dǎo)通導(dǎo)通演示文稿理想模型和恒壓降模型應(yīng)用舉例例1:二極管電路如下圖所示，設(shè)二極管為理想二極管，判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出uo。resentatlon根據(jù)二極管的開路電壓判定二極管是導(dǎo)通還是截止VD1的開路電壓Uca=-3V

VD2的開路電壓Uba=6M2

二極管的伏安特性演示文稿2

二極管的伏安特性例2:電路如圖(a)

所示，輸

入電壓波形如右圖所示，

設(shè)二極管為理想二極管，

試?yán)L出輸出電壓uo的波形。演示文稿Presentation二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。超過(guò)該值，可導(dǎo)致熱損壞。(

2)最高反向工作電壓URM二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許的最高反向工作電3

二極管的主要參數(shù)(1)最大整流電流IF瞬時(shí)值(BR)2壓。手冊(cè)上：ITRM平均值演示文稿PresentationEXIT硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。(4)最高工作頻率fm二極管工作的上限頻率，與Cj有關(guān)。3

二極管的主要參數(shù)(3)反向電流IR指二極管加最大反向工作電壓URM

時(shí)的反向電流。反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦栽胶谩Ｑ菔疚母錯(cuò)sentatlonEXIT4

特殊二極管(1)穩(wěn)壓二極管

蓄穩(wěn)屈鋒單度沙則疫圍芽后程趨鑄筆流瘡催命法基本

而損壞，因而穩(wěn)壓管電路必雷有限制穩(wěn)壓管電流的限流電阻。Dz符號(hào)：陰極

陽(yáng)極RIz限流VDz電阻EXIT十U?0演示文稿Presentation(1)穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)：穩(wěn)定電壓Uz穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿區(qū)時(shí)的電壓值。這個(gè)數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有改變，即使

同一型號(hào)的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)定電壓值也有一定的分散性，例如：2CW11的穩(wěn)壓值是3.2伏到4.5伏，意思

是其中某一只管子的穩(wěn)壓值可能是3.5伏，另一只管

子則可能是4.2伏。4

特殊二極管4

特殊二極管(1)穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)：費(fèi)

穩(wěn)定電流Iz工作電壓等于穩(wěn)定電壓時(shí)的反向電流。最小穩(wěn)定電流Izmin是穩(wěn)壓二極管工作于穩(wěn)定電壓時(shí)

所需的最小反向電流。最大穩(wěn)定電流Izmax是穩(wěn)壓二極管允許通過(guò)的最大反

向電流。4

特殊二極管(1)穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)：兼

最大耗散功耗Pzm

Pm=UzIzma動(dòng)念電阻rz值很小，約為幾Ω到幾十Ω。rz越小，反向擊穿特性越陡，穩(wěn)壓性能就越好。溫度每增加1時(shí)，穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化量。在穩(wěn)壓管中，當(dāng)

|vz|>7V時(shí)

，Vz

具有正溫度系數(shù)，

反向擊穿是雪崩擊穿。當(dāng)

|vz|<4V時(shí)

，VZ具有負(fù)溫度系數(shù)，反向擊穿是齊納擊穿。當(dāng)4V<|vz|<7V時(shí)，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)，這樣的穩(wěn)壓二極管可以作為標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管使用。4

特殊二極管(1)穩(wěn)壓二極管費(fèi)

電壓溫度系數(shù)CT

(%/℃)C?=AUzIA?×100%主要參數(shù)：當(dāng)R一定設(shè)U使輸入電壓增量的絕大部分都降落在電阻R

上當(dāng)U?一定UR=是用電負(fù)載z+I)RR稱為限流電膽

Si輸入電壓U?必頻大于擊穿電壓up/V【例1】(2)發(fā)光二極管

LightEmittingDiode簡(jiǎn)稱LED,

是一種通以正向電流就會(huì)發(fā)光的二極管。它用某些自由電子和空穴復(fù)合時(shí)就會(huì)產(chǎn)生光輻射的

半導(dǎo)體材料制成，采用不同的材料可發(fā)出紅、橙、

黃、綠、藍(lán)色光。發(fā)光二極管的伏安特性與普通二極管相似，不過(guò)它

的正向?qū)妷捍笥?V符號(hào)：4

特殊二極管(2)發(fā)光二極管發(fā)光的亮度隨通過(guò)的正向電流增大而增強(qiáng)，工作電發(fā)光二極管的反向擊穿電壓一般大于5V,

為使器件可靠工作，應(yīng)使其工作電壓在5V

以下。流為幾毫安到幾十毫安，典型工作電流為10mA

左右。限流電阻4

特殊二極管(2)發(fā)光二極管根據(jù)發(fā)光類型可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮度

發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、閃爍發(fā)光二極管、

電壓控制型發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管等。4

特殊二極管4

特殊二極管(3)光電二極管使用時(shí)工作在反向偏置狀態(tài)。在光的照射下，反

向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升(這是的反向電流叫光電流)。光電流與入射光的波長(zhǎng)有關(guān)。在無(wú)光照射下，光電二極管的伏安特性和普通二極管一樣，此時(shí)的反向電流叫暗電流，一般在幾微安，甚至更

小。符號(hào)：I/μA12-8

-4反向電流與光照度E成正比關(guān)系光電二極管的PN

結(jié)特性曲線二極管型光電耦合器E=200lxE=400lx=50二極管的符號(hào)二極管的特性二極管的

主要參數(shù)二極管的檢測(cè)半導(dǎo)體器件的

命名方式二極管半導(dǎo)體器件的命名方式第

一

部

分

第

二

部

分

第三部分

第四部分

第五部分?jǐn)?shù)字字母字母(漢拼)

數(shù)字字母(漢拼)電極數(shù)

材料和極性器件類型

序號(hào)

規(guī)格號(hào)2-二極管3-三極管A—

鍺材料N

型

B—

鍺材料P型

C—

硅材料N

型

D—

硅材料P

型A—鍺材料PNPB—鍺材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPNP—

普通管W—穩(wěn)壓管Z—

整流管K—

開關(guān)管U—光電管X—

低頻小功率管G—

高頻小功率管D—

低頻大功率管A—

高頻大功率管例：2CP2AP2CZ2CW普通硅二極管

普通鍺二極管

硅整流二極管

硅穩(wěn)壓二極管二極管的符號(hào)二極管的一般符號(hào)發(fā)光二極管光電二極管變?nèi)荻O管隧道二極管磁敏二極管穩(wěn)壓二極管溫度效應(yīng)二極管雙向擊穿二極管雙向二極管交流開關(guān)二極管體效應(yīng)二極管二極管的識(shí)別和檢測(cè)1.

目測(cè)判別極性2.用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管(1)用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)。(2)用數(shù)字式萬(wàn)用表檢測(cè)。1.

目測(cè)判別極性十

十觸絲

半導(dǎo)體片十在

R×100

或R×1k擋測(cè)量正反向電阻各測(cè)量一次，測(cè)量時(shí)手不要接觸引腳。一般硅管正向電阻為幾千歐，鍺

管正向電阻為幾百歐；反向電阻為

幾百千歐。正反向電阻相差不大為劣質(zhì)管。正反向電阻都是無(wú)窮大或零則

二極管內(nèi)部斷路或短路。2.用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管(1)用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)紅表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極，

黑表筆是(表內(nèi)電源)正極。(2)用數(shù)字式萬(wàn)用表檢測(cè)紅表筆是(表內(nèi)電源)正極，

黑表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極。在

擋進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)PN

結(jié)完

好且正偏時(shí)，顯示值為PN

結(jié)兩端

的正向壓降(V)。反偏時(shí)，顯示。

。1.3半導(dǎo)體晶體管半導(dǎo)體晶體管工作時(shí)，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行，因此，還被稱為

雙極型晶體管(Bipolar

Junction

Transistor,

簡(jiǎn)稱BJT)。BJT是由兩個(gè)PN結(jié)組成的。Ob三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)發(fā)射區(qū)的摻雜濃度>>集電區(qū)摻雜濃度。(2)基區(qū)要制造得很薄且濃度很低。(3)集電區(qū)面積大。1.BJT

的

結(jié)

構(gòu)NPN型

PNP型b符號(hào)：e°

/°

c發(fā)射結(jié)集電結(jié)N

P

N發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)P

N

P發(fā)射區(qū)

基區(qū)集電區(qū)be

°

/°

cO

基極

基

極_o

C

e

O

集電極發(fā)射極e

O發(fā)射極o

C_集電極90三極管在工作時(shí)要加上適當(dāng)?shù)闹绷髌?/p>

置電壓。若在放大工作狀態(tài)：

發(fā)射結(jié)正偏：由VBB保證集電結(jié)反偏：由Vcc、VBB保證Ucb=UCE-UBE

>0十UCB+bRb

UBEVBBBJT的內(nèi)部工作原理

(NPN

管)Cc區(qū)b區(qū)RcVcc共發(fā)射極接法NPNe

區(qū)eUcE十2.

電流放大作用三個(gè)電極上的電流關(guān)系：

Ip=Ic+IpIc=βIp+Icpo≈βIp3.BJT的特性曲線(共發(fā)射極(1)輸入特性曲線ip=f(u

BE

ip(uA)接法)UCE=constipO十

UBEOTU

CE80CE=0V40U

CE.8>1V>uBE(V)O

O0.20.40.60(1)ucE=0V時(shí)，相當(dāng)于(2)當(dāng)ucp=1V時(shí)，集合減少，在同一upE(3)ucE≥1V再增加時(shí)，硅0.5V死區(qū)電壓鍺0.1V導(dǎo)通壓降鍺0.3V硅0.7Vic(mA)——Ip=100uA—Ip=80uA—IB=60uA—Ip=40uA_Ip=20uAIp=0uCE(V)(2)輸出特性曲線ic=f(ucE)ip=const現(xiàn)以ig=60uA一條加以說(shuō)明。(1)當(dāng)uce=0V時(shí)，因集電極無(wú)收集作用，ic=0。(2)uCE

個(gè)→Ic個(gè)。(

3

)

當(dāng)ucE>1V

后，收集電子的能力足夠強(qiáng)。這時(shí)，發(fā)射到基區(qū)的電

子都被集電極收集，形

成ic。所以u(píng)ce再增加，

ic基本保持不變。同理，可作出ip=其他值的曲線。3.輸出特性曲線可以分為三個(gè)區(qū)域：飽和區(qū)——ic受ucE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)ucE<0.7V。此時(shí)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)也正偏。截止區(qū)——ic接近零的區(qū)域，相當(dāng)ig=0的曲線的下方。

此時(shí)，發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。

Ib=80uA

Ib=60uA

Ip=40uA

IB=20uAIp=0>uCE(V)飽和區(qū)放大區(qū)

曲線基本平行等

距。此時(shí)，發(fā)

射結(jié)正偏，集電

結(jié)反偏。該區(qū)中有：△c=β△B^ic(mA)

放大區(qū)

-Ib=100uA截止區(qū)BJT

的偏置方式小結(jié)：①發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，BJT

處于放大狀態(tài)②發(fā)射結(jié)反偏、集電

結(jié)正偏，BJT

處于反向應(yīng)

用

狀

態(tài)，(一般不宜反向應(yīng)用)③二個(gè)PN

結(jié)均正偏，晶體管處于飽和狀態(tài)④二個(gè)PN

結(jié)均反偏，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)c集電極

c集電極N

集電結(jié)N+

發(fā)射結(jié)o

e發(fā)射極P

集電結(jié)P+

發(fā)射結(jié)e發(fā)射極O-b基極O-b基極4.BJT的主要參數(shù)1)電流放大系數(shù)(V)(2)共基極電流放大系數(shù)：a=

△ic

△iα=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(shí)，在其集電結(jié)上加反向電壓，得到反向電

流

。

它實(shí)際上就是一個(gè)PN結(jié)的反向電流。其大小與溫度有關(guān)。鍺管：IcBo為微安數(shù)量級(jí)，硅管：IcBo為納安數(shù)量級(jí)。(2)集電極發(fā)射極間的穿透電流IcEO基極開路時(shí)，集電極到發(fā)射極間的電流——穿透電流。其大小與溫度有關(guān)。IcEo=(1+β)IcBICEOIcBObeC3)極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流Icm1.增加時(shí)，β要下降。當(dāng)β值下降到線性放大區(qū)β值的

70%時(shí)，所對(duì)應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電ic(mA)-Ib=100uA—IB=80uAIB=60uA

—Ip=40uAB

=

20uAIp=0-"CE(V)流

Icm。(2)集電極最大允許功率損耗P

CM集電極電流通過(guò)集

電結(jié)時(shí)所產(chǎn)生的功耗，Pc=IcUcE<PcmPCM(3)反向擊穿電壓BJT有兩個(gè)PN結(jié)，其反向擊穿電壓有以下幾種：①U(BR)EBo——集電極開路時(shí)，發(fā)射極與基極之間允許的最大反向電壓。其值一般幾伏～十幾伏。②U(

BR)CBO——發(fā)射極開路時(shí)，集電極與基極之間允許的最大

反向電壓。其值一般為幾十伏～幾百伏。③U(BR)CEo——基極開路時(shí)，集電極與發(fā)射極之間U(BR)CBO允許的最大反向電壓。在實(shí)際使用時(shí)，還有U(BR)EBOU(BR)CER、

U(BR)CES等擊穿電壓。U(BR)CEO發(fā)射結(jié)導(dǎo)通壓降Up硅管0.7V鍺管0.3V飽和壓降UCES

硅管0.3V鍺管0.1VBJT的直流

模型放大狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)飽和狀態(tài)IpbUpO

eIc0

CβICeUpo

eCUCESb半導(dǎo)體三極管的型號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下：3DG110B

用字母表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格

用字母表示器件的種類

用字母表示材料三極管第二位：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

開關(guān)管

用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào)半導(dǎo)體器件的

三極管的外型三極管的常用

主要參數(shù)三極管的檢測(cè)三極管三極管的特性半導(dǎo)體器件的命名方式分

第

二

部

分字母材料和極性A—鍺材料N型

B—

鍺材料P

型

C—

硅材料N型

D—硅材料P型A—鍺材料PNP

B—

鍺材料NPNC—硅材料PNPD—

硅材料

NPN第

三

部

分

第

四

部字母(漢拼)

數(shù)字器件類型

序號(hào)P—

普通管W—

穩(wěn)壓管K一開關(guān)管Z—

整流管U—

光電管X—

低頻小功率管

G—高頻小功率管

D—

低頻大功率管

A—

高頻大功率管3AX313DG12B3DD6PNP

低頻小功率鍺三極管NPN

高頻小功率硅三極管

NPN

低頻大功率硅三極管3CG3AD

3DKPNP高頻小功率硅三極管

PNP

低頻大功率鍺三極管NPN

硅開關(guān)三極管第

一

部數(shù)字電極數(shù)2-二極管3-三極管例：分

第

五

部

分字母(漢拼)規(guī)格號(hào)三極管的識(shí)別和檢測(cè)1.三極管極性的判別(1)目測(cè)判別極性(2)用指針式萬(wàn)用表判別極性2.三極管性能的檢測(cè)用萬(wàn)用表的

h

擋檢測(cè)β值放大

穿透電流的檢測(cè)反向擊穿電壓的檢測(cè)且測(cè)判別三極管極性EBC口

口B基極B的判斷：當(dāng)黑

(

紅

)表筆接觸某一極，紅

(

黑

)表筆分別接觸

另兩個(gè)極時(shí)，萬(wàn)用表指示為低阻，則該極為基極，該管為

NPN

(PNP)

。C、E

極的判斷：基極確定后，比較B

與另外兩個(gè)極間的正向電阻，較紅表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極

黑表筆是(表內(nèi)電源)正極在R×100或R×1k

擋測(cè)量

測(cè)量時(shí)手不要接觸引腳用指針式萬(wàn)用表判斷三極管極性大者為發(fā)射極E,

較小者為集電極C。用萬(wàn)用表的

hr

擋檢測(cè)β值1.若有ADJ擋，先置于ADJ擋進(jìn)行調(diào)零。

2.撥到hr

擋。3.將被測(cè)晶體管的C、B、E三個(gè)引腳分別插入相應(yīng)的

插孔中(TO-3

封裝的大功率管，可將其3個(gè)電極接出

3根引線，再插入插孔)。4.從表頭或顯示屏讀出該管的電流放大系數(shù)β。1.4場(chǎng)效應(yīng)管BJT工作時(shí)，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行，所以

被稱為雙極型器件。場(chǎng)效應(yīng)管(Field

Effect

Transistor簡(jiǎn)稱FET)工作時(shí)，只有一種

載流子(多子)參與導(dǎo)電，因此它是單極型器件。FET因其制造工藝簡(jiǎn)單，功耗小，溫度特性好，輸入電阻極高等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管FET

分類：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管增強(qiáng)型耗盡型?

N

溝道

P

溝道?N

溝道P

溝道JN溝道

P

溝道1.N溝道增強(qiáng)型MOS管(1)結(jié)構(gòu)4個(gè)電極：漏極D,源極S,

柵極G和襯底B。符號(hào)：絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)三極管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(Metal

Oxide

Semiconductor

FET),簡(jiǎn)稱MOSFET。分為：增強(qiáng)型

→N

溝道、P

溝道

耗盡型

→N

溝道、P

溝道P襯

底d襯底b源

極

柵

極

漏極dO

d。bN+N+gOS2)工作原理

①柵源電壓ucs的控制作用定義：開啟電壓(Ur)——

剛剛產(chǎn)生溝道所需的

柵源電壓Ugs。N溝道增強(qiáng)型MOS

管的基本特性：Ugs<U,

管子截止，UGs>UT,

管子導(dǎo)通。ucs越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓ups作

用下，漏極電流Ip越大。②漏源電壓ups對(duì)漏極電流ia的控制作用當(dāng)ugs>U,

且固定為某一值時(shí)，來(lái)分析漏源電

壓Vps對(duì)漏極電流/的影響。

(

設(shè)U-=2V,Ugs=4V)(a)ua=0時(shí)

，i=0。(b)uas個(gè)→ia個(gè)；(c)

當(dāng)uds增加到使uga=U

時(shí)，溝道靠漏區(qū)夾斷，稱為預(yù)夾斷。(d)ua

再增加，i.

基本不變。四個(gè)區(qū)：(a)

可變電阻區(qū)

^ip(mA)

(預(yù)夾斷前)。

可變電阻區(qū)(b)恒流區(qū)也稱飽和區(qū)(預(yù)夾斷后)。(c)

夾斷區(qū)(截止區(qū))。(3)特性曲線①

輸出特性曲線：i=f(ups)|ugs=constU

恒流區(qū)Gs=5VUGs=4VUGs=3V擊穿區(qū)>uDs(V)(d)

擊穿區(qū)。截止區(qū)②轉(zhuǎn)移特性曲線：io=f(ugs)

|uos=const可根據(jù)輸出特性曲線作出轉(zhuǎn)移特性曲線。

例：作ups=10V的一條轉(zhuǎn)移特性曲線：D

(mA)432“DS

(V)2|UGs=6VUGs=5VUGs=4VUGs=3V10VD

(mA)4321“Gs

(V)4

6UTDs

(V)一個(gè)重要參數(shù)——低頻跨導(dǎo)gm:8m=△ip/△ugs

uns=const(單位mS)gm的大小反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。在轉(zhuǎn)移特性曲線上，gm為曲線的斜率。在輸出特性曲線上也可求出gm。源極S

柵

極

漏

極dodN+

NobP襯底S襯底b特點(diǎn)：當(dāng)ugs=0時(shí)，就有溝道，加入ups,就有i。當(dāng)ugs>0

時(shí)，溝道增寬，

i

進(jìn)一步增加。當(dāng)ugs<0

時(shí)，溝道變窄，i

減小。定義：2.N溝道耗盡型MOSFET在柵極下方的SiO?層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)

Ugs=0時(shí)，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。夾斷電壓

(Up)——溝道剛剛消失所需的柵源電壓ugs。ooadN溝道耗盡型MOSFET輸出特性曲線的特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線3、P溝道耗盡型MOSFETP溝道MOSFET的工作原理與N

溝道MOSFET

完全相同，只不過(guò)導(dǎo)電的載流子

不同，供電電壓極性不同而已。這如同

雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。二

.MOS

管的主要參數(shù)(1)開啟電壓U(2)夾斷電壓Up(3)跨導(dǎo)gm:9m=△io/△ugsI

Uos=const(4)直流輸入電阻Rgs——柵源間的等效電阻。由于MOs管柵源間有sio?絕緣層，

輸入電阻可達(dá)10?~1015。3.使用FET管的注意事項(xiàng)(1)

JFET的柵-源電壓不能接反，但可在開路狀

態(tài)下保存；MOSFET的存放必須將各電極之間

短路并用金屬屏蔽包裝。(2)

JFET可用萬(wàn)用表檢測(cè)管子的質(zhì)量，

MOSFET則需用專用儀器或帶載測(cè)試。(3)焊接MOSFET時(shí)，烙鐵、測(cè)試儀表必須接地良好。(4)為避免瞬態(tài)電壓損壞器件，不允許在電源接通的情況下，裝拆MOS

器件。七.復(fù)合管增加復(fù)合管的目的：擴(kuò)大電流的驅(qū)動(dòng)能力。Clb

lcbo

T?

bo-2lee晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。復(fù)合PNP

型boβ≈β?β?CO復(fù)合NPN

型bolcT?lelcTlelalelbT?0C1

.

5

晶

閘

管一.晶閘管(單向)1.外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)(a)

螺栓式

(b)

金屬小圓殼

(c)

金屬封裝(d)

塑裝(e)陶瓷封裝

圖16-1

單向可控硅外形與封裝結(jié)構(gòu)四層半導(dǎo)體

三個(gè)PN

結(jié)三個(gè)電極控制椴G陰極K:

從

N2引出控制極G:從

P2引出P1N1P2N2陽(yáng)極A:

從P1引出陽(yáng)椴AK陰極J1J2J3符號(hào)G控制極陽(yáng)極K陰極(a)

(b)(c)工作原理實(shí)驗(yàn)電路圖+

SS結(jié)論(1)晶閘管陽(yáng)極接直流電源的正端，陰極經(jīng)燈泡

接電源的負(fù)端，此時(shí)晶閘管承受正向電壓?？刂?/p>

極電路中開關(guān)S斷開，如圖(a)

所示。這時(shí)燈不

亮，說(shuō)明晶閘管不導(dǎo)通。(2)晶閘管的陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓，控制

極相對(duì)于陰極也加正向電壓，如圖(b)

所示。這

時(shí)燈亮，說(shuō)明晶閘管導(dǎo)通。(3)晶閘管導(dǎo)通后，將圖(b)

中的開關(guān)S斷開，

燈仍然亮，這表明晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，說(shuō)明晶閘管

一旦導(dǎo)通后，控制極就失去了控制作用。②使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷的方法：A、減小陽(yáng)極電流至一定值(維持電流)

B、切斷陽(yáng)極電源③晶閘管導(dǎo)通后門極便失去控制作用。①晶閘管導(dǎo)通的條件：A、在陽(yáng)極和陰極之間加正向電壓

B、同時(shí)在控制極加正觸發(fā)電壓總

結(jié)二者缺一不可2.晶閘管的伏安特性曲線IG增大

IG=0

A

斷態(tài)0

UT反向特性晶閘管的特性曲線正向特性C

通態(tài)U

B

0UBRIH(VHLVT?R?56kS500μFVT?R?1002VDzC?延時(shí)照明開關(guān)電路VD?C?250μFR?560kSVD?C?0.47μF~220V第2章基本放大電路任務(wù)電子助聽(tīng)器電路1.放大電路的基本知識(shí)2.基本放大電路的組成和分析3.放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定4.共集電極放大電路5.共基極放大電路6.場(chǎng)效應(yīng)管放大電路7.多級(jí)放大電路8.基本放大電路的頻率特性放大——把微弱的電信號(hào)的幅度放大。一個(gè)微弱的電信號(hào)通過(guò)放大器后，輸出電壓或電流

的幅度得到了放大，但它隨時(shí)間變化的規(guī)律不能變1.放大電路的基本知識(shí)一.放大的基本概念放大電路十U00信號(hào)源十u負(fù)載O二

.放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)1.放大倍數(shù)

衡量放大器的放大能力根據(jù)放大電路輸入信號(hào)的條件和對(duì)輸出信號(hào)的要求，放大器可分為四種

類型，所以有四種放大倍數(shù)的定義。(1)電壓放大倍數(shù)定義為：Au=△uo/△ui(2)電流放大倍數(shù)定義為：Ai=△io/△i(3)功率放大倍數(shù)定義為：Ap=P?/Pi十u信號(hào)源0負(fù)載OO十U0放大電路一

般來(lái)說(shuō)，Ri越大越好。(1)

Ri越大，就越小，從信號(hào)源索取的電流越小。(2)當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)，Ri

越

大

，ui就越接近us。十

十u

R;放大電路

UO

0信號(hào)源

Ri

負(fù)載2.輸入電阻Ri——從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻Ri=ui/i00輸出電阻的定義：輸出電阻可以衡量放大電路帶負(fù)載的能力，R?

越小，放大電路帶負(fù)載的能力越強(qiáng)，反之則差。3.輸出電阻Ro——從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效電阻放大倍數(shù)隨頻率

變化曲線——幅

頻特性曲線3dB帶寬4.通頻帶AAm0.7Am上限截fH

止頻率通頻帶：

fBw=fH-flfL

下限截

止頻率2.2

基本放大電路的組成和分

析1.放大電路的基本組成三極管工作在放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。放大原理：Ui

→Ib十十RcVccEBE+電壓放大倍數(shù)RbVBBUCER放大元件ic=βis

,

工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反

偏，發(fā)射結(jié)正偏。Cb2十RcRLCC單管共射極放大電路的結(jié)構(gòu)及各元件的作用Cb1RbVBBO十U.1T各元件作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)

IB和

UBE。集電極電阻Rc,

將變化的電流

轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓?/p>

電壓。1O十T十U.基極電源與

基極電阻

BBRL集電極電源，

為電路提供能

量。并保證集

電結(jié)反偏。1各元件作用：耦合電容：電解電容，有極性，大小為10μF~50μFO十作用：隔直通交隔

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。千

b2TRcRLVccR6VBB十U.b2十U0cc●+VccCb2TRL基本放大電路的習(xí)慣畫法b1O十uVBB十u。O十

UT2.放大電路的基本分析方法直流(靜態(tài))分析(1)靜態(tài)工作點(diǎn)———Ui=0時(shí)電路的工作狀態(tài)由于電源的

存在，電路

中存在一組

直流量。Oui=0時(shí)

+UiTUCEQUBEQIEQ

RLIcQCb2Rb1b1IRc十

C(由于(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)，所以稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性這，設(shè)保證糖夸天點(diǎn)?/BUBEUCEUBEQ

UCEQIcQIBQQTBQ(2)靜態(tài)工作點(diǎn)的估算畫出放大電路的直流)將交流電壓源短路，將電容開Cb1O

T

開路

十Ui

RL直流通路的畫法：Rb

1

Co

+VccCb2開路十用估算法分析放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)(IBQ

、UBEQ

、IcQ

、UCEQ)畫直流通路：°

+VccRb1

RcT

IcQ=βIBQUCEQ=Vcc-IcoRcRb稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：Vcc=12V,Rc=4KQ,Rb=300KQ,β=37.5。解：Ico≈βlBQ=37.5×0.04=1.5mAUcEQ=Vcc-IcoRc=12-1.5×4=6V請(qǐng)注意電路中IB和Ic的數(shù)量級(jí)各點(diǎn)波形Rb1Uouo比ui幅度放大且相位相反E結(jié)

論

：(1)放大電路中

的信號(hào)是交直流共存，可

表示成：UBE=UBE+Ubeip=Ip+i,ic=Ic+icUCE=UcE+uce雖然交流量可正負(fù)變化，

但瞬時(shí)量方向始終不變(

2

)

輸

出uo與輸入ui

相比，

幅度被放大了，頻率不變，

但相位相反。放大電路的交流(動(dòng)態(tài))分析(1)交流通路—

分析動(dòng)態(tài)工作情況將直流電壓源短路，將電容短路。短路R

交流通路蟾要輸人信號(hào)ui)+短路Ui置零Rb1十TRc交流通路u

RbU0RL十(2)交流負(fù)載線輸出端接入負(fù)載RL:不

影

響Q影響動(dòng)態(tài)!0+

V

CCRcT

十uCb?RL十U0T十u

RbUce=-ic(Rc//RL)=-ic

RL交流負(fù)載線

ic其中：R'L=RL//Rc十0RLRc交流量ic和uce有如下關(guān)系：Uce=-ic(Rc//RL)=-ic

Rí或ic=(-1/RL)uce即：交流負(fù)載線的斜率為：交流負(fù)載線的作法：①斜率為-1/RL

。(R'L=RL//Rc

)②經(jīng)過(guò)Q

點(diǎn)。icVccRc①斜

率

為一1/R'L。②繹過(guò)Q

點(diǎn)

J/Rc)注意：交流負(fù)載線直流負(fù)載線uCEVcc(2)空的載線混有線流員載線點(diǎn)的運(yùn)

動(dòng)軌跡。交流負(fù)載線的作法：(3)非線性失真與Q的關(guān)系1)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ib可輸出

的最大

不失真

信號(hào)uCEUo2)Q

點(diǎn)過(guò)低→信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)ic信號(hào)波形uCEUo

稱為截止失真稱為飽和失真uCE截止失真和飽和失真

統(tǒng)稱“非線性失真”3)Q

點(diǎn)過(guò)高→信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)ic

信號(hào)波形Uo(4)放大電路的微變等效電路思路：將非線性的BJT

等效成一個(gè)線性電路條件：交流小信號(hào)1)三極管的共射低頻微變等效電路在小信號(hào)情況下：iB△iB△UBEUBErbe=△uBE/△iBEicic△icic△uCEUCErce=0,ic=βiBUCE2)rbe的計(jì)算：rbe=3002+(1+β)26(mV)IEo(mA)3)簡(jiǎn)化的交流等效電路01)畫出放大器的微變等效電路①

畫出放大器的交流通路②

將交流通路中的三極管用微變等效電路代替

u(5)放大電路的交流分析°+VccCb2RL十u。I2)電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：心R'

=Rc//R負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。lcRi=>

.Ri電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取

得的電流越小，因此一般總是希望得到

較大的的輸入電阻。3)輸入電阻的計(jì)算：根據(jù)輸入電阻的定義：=R

//re～be

。U4)輸出電阻的計(jì)算：根據(jù)定義：所以：b

beC0例

1

共射放大電路如圖所示。設(shè)：Vcc=12V,Rb=300kQ,Re=3kQ,RL=3kQ,BJT的β=50。0Ico=βIBQ=50×40μA=2mAUcEQ=Vcc-IcoRc=12V-2mA×3k=6V1、試求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。解：R6Cb1

O十U.1RcCb2十u?！?V

ccRLT2、估算電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻Ri和輸出電雕R喻微變等效申路lb

cRo=Rc=3kQ。+VccRcCb2Cb1十

TRL

u。Ri=rbe//Rb≈rbe=9630O十

U.20e例2電路的輸入波形如圖所示，若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真，是截止還是飽和失真?應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件?如何調(diào)節(jié)?解：為截止失真。應(yīng)減小Rb。Ui+Vcc2十RL

u。O十u02.3放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定1)溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響對(duì)于前面的電路(固定偏置電路)而言，靜態(tài)工作點(diǎn)由UBE、β

和ICEo

決

定，這三個(gè)參

數(shù)隨溫度而變化。UBET變

β

變

>Ic變

Q

變JCEOiB50℃25TUBE(1)溫度對(duì)UBE的影響ICEO溫度上升時(shí)

,輸出特性

曲線上移，

造成Q

點(diǎn)上

移。uCE總之：

T

IcT個(gè)

—

βic(2)溫度對(duì)β值及ICEO的影響O

+VCCIcCb2T

十(1)結(jié)構(gòu)及工作

原理2)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路RbCb1

O十0選I2=(5~10)IBUBQ≈∴I?≈I2Rb2VccRb1+Rb2E

RLI1IBUB穩(wěn)定UBEQ=UBQ-

UEQ=UBQ-IEQ

Re由喻入特性曲線靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程b2CUBQ≈CIcQ≈IEQ=UEQ/Re

=(UBQ-UBEQ)/ReIBQ=Ico/β(1)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算：電容開路，畫出直流通道●RcTeRb?R62UCEQ=Vcc-IcQRc-IEQRe0+Vco(2)動(dòng)態(tài)分析：將電容短路，直流電源短路，畫出電路的交

流小信號(hào)等效電路2RORi

Ri十icO十lbRc

R_RL=Rc//RLOORi

Ru;=

ibrbe+(1+β)i?Reu?=-βi,(Rc//R)liO十URb1beeR電壓放大倍數(shù)：Rb2bR,=R'//Rb?//R?=[re+(1+β)R]//Rb1//Rb?輸出電阻：R

。=Rc輸入電阻：思考：若

在Re兩端并聯(lián)電容Ce會(huì)對(duì)Au、Ri

、R?有什么影響?CCTRLeRcCb2十U0Rb12.4共集電極放大電路1)結(jié)構(gòu)：CCRL2)直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析：0+Vcc

Vcc=I?R,+UBE+IRRb

=IpR,+UBE+(1+β)IpRIBUCEUBETTpR

IE

Ic=βIBUCE=Vcc-IpR≈Vcc-IcR●3)動(dòng)態(tài)分析(1)交流通道及微變等

效電路0+VcoC?RLRs十Us十u。十URe

R“。.R

Ru?=ibrbe+(1+β)i(Re//RL)

u。=(1+β)i,(Re//R)(2)電壓放大倍數(shù)：li

lb

C

ibe

Oβi。e十uiR6十Us0

十Rs(3)輸入電阻R=R'//R,=[rbe+(1+β)(R/R)]//RblO十

UR。(4)輸出電阻RsR

二beeei=iRe+(1+β)ii?Rb射極輸出器的特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)≤1,輸入阻抗高，輸出阻抗小。2、放在多級(jí)放大器的輸出端，減小整個(gè)放

大器的輸出電阻。1、放在多級(jí)放大器的輸入端，提高整個(gè)放

大器的輸入電阻。2、放在兩級(jí)之間，起緩沖作用。射極輸出器的應(yīng)用2.5共基極放大電路·VcoUCE=Vcc-IcR.-IgR≈Vcc-Ic(R.+R)1)靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路：0+VccRRb?R6?2)動(dòng)態(tài)分析畫出電路的交流微變等

效電路(1)電壓放大倍數(shù)u,=-ibrbeu。=-i?

(R

//R)(2)輸入電阻(3)輸出電阻R

。=Rcu。三種組態(tài)的比較共集

共基R,//[ie+(1+β)(R.//R)]R輸入電阻：R,1/re輸出電阻：

R電壓增益：βbe共射共柵CG組態(tài)D

SG●GS2.6場(chǎng)效應(yīng)管放大電路三種組態(tài)共源CS

組態(tài)共漏CD組態(tài)GDDS(VDRDC?1D十RLUoR3RsCsuS分壓式自偏壓共源放大電路4.3.

1共源極放大電路RsR?R?GSD

Ucs=Uc-UsID十RsURURs=IpRsRGGR3

R?Uos=VoD-Ip(RD+RsVRD

DUGs=UG-UsUGS1例.

電路如圖所示，R?=2MQ,R?=47kQ,R?=10MQ,Rp=30kQ,Rs=2

kQ,VDD=18V,FET

的UGs(th)=-1V,Ioo=0.5mA,

試確定Q點(diǎn)。Ups=VpD-Ip(Rp+Rs)=8.1V解出Ip?=1.59mA

>Ipo=0.|5mA不合理舍去故Ip=Ip2=0.3

mAip=f

uGs=常數(shù)G

ig

id

D十2.應(yīng)用小信號(hào)模型法分析FET

放大電路FET低頻小信號(hào)線性模型S

SFET

的小信號(hào)模型UdsYgmugUgs(2)CS放大電路的動(dòng)態(tài)分析1)多級(jí)放大器的耦合

方我阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：·各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立。O·輸出溫度漂移(零漂)比較小。+ui缺點(diǎn)：·不適合放大緩慢變化的信號(hào)。O

·不便于作成集成電路。第n級(jí)Anclb2b12u。OVcc

b22b3e2u。2.7多級(jí)放大電路第一級(jí)A1第二級(jí)A2O-uO-b1(2)直接耦合優(yōu)點(diǎn)：·

電路中無(wú)電容，便于集成化?！た煞糯缶徛兓男盘?hào)。b11ui缺點(diǎn)：·各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。

·輸出溫度漂移嚴(yán)重。O

00T?0十O

VEEVcce2c1e1多級(jí)放大電路耦合方式比較·直接耦合：低頻特性好，集成度高；各級(jí)靜態(tài)點(diǎn)

互相影響，零漂大?！?/p>

阻容耦合：各級(jí)靜態(tài)點(diǎn)獨(dú)立，零漂小，分立電

路中應(yīng)用廣泛；低頻特性差，不利于集成?！ぷ儔浩黢詈希嚎蓪?shí)現(xiàn)阻抗變換，各級(jí)靜態(tài)點(diǎn)獨(dú)

立；低頻特性差，不能集成?！?/p>

光電耦合：抗干擾能力強(qiáng)，集成光電耦合放大

電路有較強(qiáng)的放大能力。2)多級(jí)放大器的分析(1)兩級(jí)之間的相互影響●后級(jí)的輸入阻抗是前級(jí)的負(fù)載·前級(jí)的輸出阻抗是后級(jí)的信號(hào)源阻抗注意：在算前級(jí)放大倍數(shù)時(shí)，要

把后級(jí)的輸入阻

抗作為前級(jí)的負(fù)(2)電壓放大倍數(shù)(以兩級(jí)為例)A2Ro2Ri2u%2擴(kuò)展到n級(jí)：A=A

·A?RL負(fù)

載十

u。

llo

R。

AunO十02uu?ORi(4)輸出電阻Ro=Ron

(最后級(jí))

(一般情況下)(3)輸入電阻Ri=Ri1

(最前級(jí))

(一般情況下)十uo1負(fù)載十U

0Ri?u%2RLRi2ho22.8

放大電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)——放大器的電壓放大倍數(shù)

與頻率的關(guān)系A(chǔ)y(f)=|Ay

I(f)∠φ(f)其中：|

A,I(f)稱為放大器的幅頻響應(yīng)

φ(f)稱為放大器的相頻響應(yīng)以前分析電壓增益的方法

只限于中頻段C?、C?、Ce

是大電容，容抗(1/wC)

很小，相當(dāng)于短路；

Ci、Co

是小電容，容抗(1/wC)

很大，相當(dāng)于開路。于是在中頻區(qū)所得到的放大器在中頻區(qū)：Au

和Ai為常數(shù)Ec

Rb

Rc10

RLRb2

Ree的交流通道是一個(gè)純電阻性的(us

電路，故所求出的電路參數(shù)：Au

、Ri

、R?等均為與頻率無(wú)關(guān)1)

影響頻率特性的主要因素(1)中頻段Rs+(

2

)

低

頻

段

：Ci,C?阻

抗(1/wC)個(gè)→不能忽

略它們對(duì)輸入和輸出信號(hào)的分壓作用而Ce阻抗(1/wC)

個(gè)

→對(duì)發(fā)射極電阻的旁路作用減

弱(

3

)

高

頻

段

：Co、Ci的

容抗(1/wC),

不能

忽略它們對(duì)輸入和輸出信

號(hào)電流的分流作用在低頻區(qū)：w↓→Au↓或Ai↓從而導(dǎo)致Au↓

或Ai↓→Au↓

或Ai↓十RLCeEcRe

C0ReRs+UsRb21

ibRbCio+1在高頻區(qū)w

個(gè)

→

β

↓

→Au

↓或Ai↓在高頻區(qū)：O

個(gè)→Au

↓或

Ai

b在中頻區(qū)：Au

和Ai為常數(shù)在低頻區(qū)：w↓→Au

↓或Ai↓RC阻容耦

合放大器√2Auo的0.707BW=△fo.7=fH-fi

或f

BW=△w0.7=WH-WL(W)f

和無(wú)為上、下限截止905

H(On)

頻率-180-225

0

f-2703dB頻

響B(tài)wf應(yīng)低頻高顓應(yīng)中應(yīng)OLf01gA(jo)Q1dB

3dBBw

fφ(w)

fl

(

WL)

f

(W)H(ωH)-180°f其

中

：A,(0)=A,(jo)稱為幅頻特性

φ(の)稱為相頻特性RC阻容耦合放大

器的通頻帶2

)

單

級(jí)RC共射放大電路的頻率特性放大器的增益是頻率的函數(shù)BW=△fo.7=fH-f3)

多級(jí)放大電路的頻率特性n級(jí)放大器的方框圖Ui

Au1

Au2

Aun

Uo(f1,fl1)(fH2,fi

(fHn,fin)隨著級(jí)數(shù)增加，通頻帶變窄。傳聲器

三級(jí)放大器

耳機(jī)任務(wù)電子助聽(tīng)器圖3-17

電子助聽(tīng)器電路的原理框圖圖3-

18

電子助聽(tīng)器電路設(shè)計(jì)圖第3章集成運(yùn)算放大電路1.差分放大電路2.集成運(yùn)算放大電路組成和特性分析3.集成運(yùn)算放大電路的線性應(yīng)用4.集成運(yùn)算放大電路的使用常識(shí)什么是集成運(yùn)算放大器?集成運(yùn)算放大器

—

—

—高增益的直接耦合的集成

的多級(jí)放大器。集成電路的工藝特點(diǎn)：(1)元器件具有良好的一致性和同向偏差，因而特別有利于實(shí)現(xiàn)

需要對(duì)稱結(jié)構(gòu)的電路。(2)集成電路的芯片面積小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦

以下。(3)不易制造大電阻。需要大電阻時(shí)，往往使用有源負(fù)載。(4)只能制作幾十pF以下的小電容。因此，集成放大器都采用

直接耦合方式。如需大電容，只有外接。(5)不能制造電感，如需電感，也只能外接。零漂現(xiàn)象：輸入u?=0時(shí)，,輸出有緩慢

變化的電壓產(chǎn)生。產(chǎn)生零漂的原因：由溫度變化引起的。當(dāng)溫度

變化使第一級(jí)放大器的靜態(tài)

工作點(diǎn)發(fā)生微小變化時(shí)，這

種變化量會(huì)被后面的電路逐

級(jí)放大，最終在輸出端產(chǎn)生

較大的電壓漂移。因而零點(diǎn)

漂移也叫溫漂。零漂的衡量方法：將輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端計(jì)算。直耦放大電路的特殊問(wèn)題———零點(diǎn)漂移O十uiO用非線性元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償采用差動(dòng)放大電路Au?=100Au=10000若輸出有1

V

的漂移

°電壓。則等效輸入有100

uV的漂移電壓例如假設(shè)

Au?=100,Rc?b1T?Re?十uiO等效100uV3.減小零漂的措施第一級(jí)是關(guān)鍵一.結(jié)構(gòu)：對(duì)

稱

性

結(jié)

構(gòu)即：β1=B2=

UBE1=UBE2=UBEOR。R?

0+U。T?d十rbe1=rbe2=rbeUi1Rc1=Rc2=RcRb1=Rb2=RbVccR.OT?3.1

差分放大電路R?十

Ui?ReEE十二.幾個(gè)基本概念1)差動(dòng)放大電路一般有兩個(gè)輸入端：雙端輸入

從兩輸入端同時(shí)加信號(hào)。單端輸入

僅從一個(gè)輸入端對(duì)地加信號(hào)。2)差動(dòng)放大電路可以有兩個(gè)輸出

端。雙端輸出

從

C1和C2輸出。單端輸出

從

@4或C2對(duì)地輸出。3)差模信號(hào)與共模信號(hào)差模信號(hào)：uia=U?-U;2共模信號(hào)：差模電壓共模電壓總輸出電4)共模抑制比u

。=ud+uuc

uicReO

一VEEUcE?=UCE?=Vcc-IcRc-(-0.7)U。=Uc?-Uc?=0u?=U;2=0忽略Ib,有

：Ub1=Ub2=0V十三.差動(dòng)放大電路的基本工