《半导体三极管》课件.ppt

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1、第二章第二章 半半 导导 体体 三极管三极管 半导体三极管:输入、输出特性,参数半导体三极管:输入、输出特性,参数共射极放大电路:静态工作点,交流放大电路计算共射极放大电路:静态工作点,交流放大电路计算其它组态放大电路其它组态放大电路多级放大电路多级放大电路特殊三极管特殊三极管第第1 1节节 半导体三极管半导体三极管 图 2 -1 几种半导体三极管的外形 半导体三极管实物图半导体三极管实物图2.1.1 2.1.1 晶体三极管的工作原理晶体三极管的工作原理 一、晶体三极管的结构和符号一、晶体三极管的结构和符号 箭头方向表示发箭头方向表示发射结加正向电压射结加正向电压时的电流方向时的电流方向 无论

2、是无论是NPNNPN型或是型或是PNPPNP型的三极管型的三极管,它们均包含它们均包含三个区三个区:发射区、基发射区、基区和集电区区和集电区,并相应地引出并相应地引出三个电极:三个电极:发射极发射极(EmitterEmitter)、基极、基极(BaseBase)和集电极和集电极(CollectorCollector)。同时。同时,在三个区的两两交界处在三个区的两两交界处,形成形成两个两个PNPN结:结:分别称为发射结和集电结。分别称为发射结和集电结。三极管的三种连接方式:三极管的三种连接方式:becIBIEIC(a)共基极beIBIEIC(b)共发射极cbeIBIEIC(c)共集电极c二、二、

3、三极管的电流分配和放大原理三极管的电流分配和放大原理 实验电路示意图实验电路示意图 IBRbUBBeIENPNICRcUCCcb图 2 4 三极管中载流子的传输过程AmAVVIBICUCCUBBRcRbuBEUCE输入输入回路回路输出输出回路回路实验电路接线图实验电路接线图三极管电流关系的一组典型实验数据三极管电流关系的一组典型实验数据 IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96实验表明:实验表明:I Ie e=I IC C+I IB B;I I

4、e e和和 I IC C比比I Ib b大数十至数百倍,基本成比例关系,大数十至数百倍,基本成比例关系,这是三极,这是三极管的电流放大与控制作用;管的电流放大与控制作用;I IB B=0=0,I IC C=I ICEOCEO,是由集电区穿过基区流向发射区的穿透电流;,是由集电区穿过基区流向发射区的穿透电流;具备放大作用的条件是:发射结正向偏置,集电结反向偏置。具备放大作用的条件是:发射结正向偏置,集电结反向偏置。三、三极管的特性曲线三、三极管的特性曲线 AmAVVIBICUCCUBBRcRbuBEUCE三极管共发射极特性曲线测试电路 输入输入回路回路输出输出回路回路1.1.输入特性输入特性 当

5、当不变时不变时,输入输入回路中的电流回路中的电流与电压与电压之之间的关系曲线称为输入特性间的关系曲线称为输入特性,即即 常数CEUBEBUfI)(与二极管类似UCE=0 VIB/mAUBE/V00.20.40.6UCE1 V2.2.输出特性输出特性常数BICECUfI)(UCE/V5101501234饱和区截止区IB 80 A60 A放大区IC/mA40 A20 A0 A当当不变时不变时,输出回路中输出回路中的电流的电流与电压与电压之间之间的关系曲线称为输出特性的关系曲线称为输出特性,即即 (1)(1)截止区。截止区。一般将一般将的区域称为截止区的区域称为截止区,在图中为在图中为的一条曲线的以

6、下的一条曲线的以下部分。此时部分。此时也近似为零。由于各极电流都基本上等于零也近似为零。由于各极电流都基本上等于零,因而此时三极管因而此时三极管没有放大作用。没有放大作用。其实其实时时,并不等于零并不等于零,而是等于穿透电流而是等于穿透电流I ICEOCEO。一般硅三极管的穿透电流小于一般硅三极管的穿透电流小于A,A,在特性曲线上无法表示出来。锗在特性曲线上无法表示出来。锗三极管的穿透电流约几十至几百微安。三极管的穿透电流约几十至几百微安。当发射结反向偏置时当发射结反向偏置时,发射区不再向基区注入电子发射区不再向基区注入电子,则三极管处于截则三极管处于截止状态。所以止状态。所以,在截止区在截止

7、区,三极管的两个结均处于反向偏置状态。对三三极管的两个结均处于反向偏置状态。对三极管极管,BCBC。(2)(2)放大区。放大区。此时发射结正向运用此时发射结正向运用,集电结反向运用。集电结反向运用。在曲线上是比较平坦的部分在曲线上是比较平坦的部分,表示当表示当一定时一定时,的值基本上不随的值基本上不随CECE而变化。在这个区域内而变化。在这个区域内,当基极电当基极电流发生微小的变化量流发生微小的变化量时时,相应的集电极电流将产生较大的变化量相应的集电极电流将产生较大的变化量,此时二者的关系为此时二者的关系为 该式体现了三极管的电流放大作用。该式体现了三极管的电流放大作用。对于三极管对于三极管,

8、工作在放大区时工作在放大区时.V,V,而而。曲线靠近纵轴附近曲线靠近纵轴附近,各条输出特性曲线的上升部分属于饱和各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区区。在这个区域在这个区域,不同不同值的各条特性曲线几乎重叠在一起值的各条特性曲线几乎重叠在一起,即当即当较小时较小时,管子的集电极电流管子的集电极电流基本上不随基极电流基本上不随基极电流而变化而变化,这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用,或或关系不成立。关系不成立。一般认为一般认为CECEBEBE,即即CBCB时时,三极管处于临界饱和状态三极管处于临界饱和状态,当当CECEBEBE时称为过饱和。三极管

9、饱和时的管压降用时称为过饱和。三极管饱和时的管压降用CESCES表示。在深表示。在深度饱和时度饱和时,小功率管管压降通常小于小功率管管压降通常小于.V V。三极管工作在饱和区时三极管工作在饱和区时,发射结和集电结都处于正向偏置状发射结和集电结都处于正向偏置状态态。对。对NPNNPN三极管三极管,。(3)(3)饱和区。饱和区。四、四、三极管的主要参数三极管的主要参数 (1)共发射极交流电流放大系数。体现共射极接法之下的电流放大作用。常数CEUBCII(2)共发射极直流电流放大系数。忽略穿透电流ICEOBCII1.1.电流放大系数电流放大系数 2.2.极间反向电流极间反向电流 A(a)ICBOIC

10、BOAICEO(b)ICEO3 3极限参数极限参数 (1)(1)集电极最大允许电流集电极最大允许电流。OIC与IC关系曲线 集电极集电极电流超电流超过一定值时,过一定值时,要下降。当要下降。当值值下降到正常值的下降到正常值的2/32/3时,对应的集时,对应的集电极电流称为集电极电流称为集电极最大允许电电极最大允许电流流。2/3(2)(2)集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗。当三极管工作时。当三极管工作时,管子两端电压为管子两端电压为,集电极电流为集电极电流为,因此集电极损耗的功率为:因此集电极损耗的功率为:CECCMUIP 4.4.反向击穿电压反向击穿电压 (BR)CBO(BR)CB

11、O发射极开路时发射极开路时,集电极集电极-基极间的反向击穿电压。基极间的反向击穿电压。(BR)CEO(BR)CEO基极开路时基极开路时,集电极集电极-发射极间的反向击穿电压。发射极间的反向击穿电压。(BR)CEO(BR)CEO集电极开路时集电极开路时,发射极发射极-基极间的反向击穿电压基极间的反向击穿电压,此电压一般较小此电压一般较小,仅有几伏左右。仅有几伏左右。上述电压一般存在如下关系:上述电压一般存在如下关系:EBOBRCEOBRCBOBRUUU)()()(5.5.温度对参数的影响温度对参数的影响 (1 1)温度对)温度对U UBEBE的影响:温度升高,三极管输入特性曲线左的影响:温度升高

12、,三极管输入特性曲线左移;移;(2 2)温度对)温度对I ICBOCBO的影响:温度升高,三极管输出特性曲线上的影响:温度升高,三极管输出特性曲线上移;这是因为三极管反向电流移;这是因为三极管反向电流I ICBOCBO与与I ICEOCEO增大的缘故。增大的缘故。(3 3)温度对)温度对的影响:温度升高,三极管的的影响:温度升高,三极管的增大。增大。IB/mAUBE/V00.2 0.4 0.6三极管的三种连接方式:三极管的三种连接方式:becIBIEIC(a)共基极beIBIEIC(b)共发射极cbeIBIEIC(c)共集电极c组成:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种组成:基

13、本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。基本组态放大电路。作用:作用:1.1.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。到了放大,输出信号的能量得到了加强。2.2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。第第2 2节节 共射极放大电路共射极放大电路 一、一、放大电路的组成放大电路的组成放大电路的结构示意框图放大电路的结构

14、示意框图实际放大电路实际放大电路1 1 电路元件及组成电路元件及组成(1 1)三极管)三极管T T:放大电路的核心部件。:放大电路的核心部件。(2 2)直流电源)直流电源V VCCCC为电路提供能源为电路提供能源,保证三极管发射结正偏保证三极管发射结正偏,集电结反偏。集电结反偏。(3 3)偏置电阻)偏置电阻 R Rb b 为基极提供合适的偏置电流。为基极提供合适的偏置电流。(4 4)集电极电阻集电极电阻 R Rc c其作用是将集电极电流的变化转换成电压的变华。其作用是将集电极电流的变化转换成电压的变华。(5 5)耦合电容)耦合电容 C C1 1、C C2 2 其作用是隔直流、其作用是隔直流、通

15、交流通交流。*公共参考端:符号公共参考端:符号“”“”为接地符号为接地符号,是电路中的零参考电位。是电路中的零参考电位。2 2 放大电路基本概念放大电路基本概念 (1)(1)静态和动态静态和动态 静态静态 时,放大电路的工作状态,时,放大电路的工作状态,也称也称直流工作状态直流工作状态。0iu 放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通道和交流通道。动态动态 时,放大电路的工作状态,也称时,放大电路的工作状态,也称交流工作

16、状态交流工作状态。0iu 直流通道直流通道 即能通过直流的通道。从C、B、E向外看,有直流负载电阻,Rc、Rb。能通过交流的电路通道。如从C、B、E向外看,有等效的交流负载电阻,Rc/RL和偏置电阻Rb。若直流电源内阻为零,交流电流流过直若直流电源内阻为零,交流电流流过直流电源时,没有压降。设流电源时,没有压降。设C C1 1、C C2 2 足够大,对足够大,对信号而言,其上的交流压降近似为零。在交信号而言,其上的交流压降近似为零。在交流通道中,可将直流电源和耦合电容短路。流通道中,可将直流电源和耦合电容短路。(2)(2)直流通道和交流通道直流通道和交流通道(a)直流通道 (b)交流通道直流电

17、源和耦合电容对交流相当于短路直流电源和耦合电容对交流相当于短路交流通道交流通道 1 1 直流分析直流分析静态工作点静态工作点直流分析即静态(直流分析即静态(u ui i=0=0)分析。)分析。静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。静态分析的目的是通过直流通路分析放大电路中三极管的工作状态。静态分析有计算法和图解分析法两种。静态分析有计算法和图解分析法两种。二、二、放大过程放大过程.原理原理(1 1)静态工作状态的计算分析法)静态工作状态的计算分析法cCCCCEBCbBECCBRIVVIIRVVI I IB B、I IC C和和V VCECE这些量代表的工作状态称为静态工作

18、点,用这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q Q表示。在测试基表示。在测试基本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位本放大电路时,往往测量三个电极对地的电位V VB B、V VE E和和V VC C即可确定三极管的静态工即可确定三极管的静态工作状态。作状态。根据直流通道可对放大电路的静态进行计算根据直流通道可对放大电路的静态进行计算(2 2)静态工作状态的图解分析法)静态工作状态的图解分析法直直流流负负载载线线直流负载方程直流负载方程 :V VCECE=V VCCCCI IC CR Rc c输入回路方程:输入回路方程:V VBEBE=V VCCCCI IB BR Rb b(3 3)放大过程放

19、大过程.原理原理 输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是有下列过程:输入信号通过耦合电容加在三极管的发射结于是有下列过程:o2ccc)b(cbbe1iuCuRiiiiuCu 三极管放大作用三极管放大作用 变化的变化的 通过通过 转变为转变为变化的输出变化的输出cicR2、交流分析(动态分析交流分析(动态分析-性能指标分析)性能指标分析)动态是指放大电路输入信号不为零时的工作状态。当放大电路加入交流信动态是指放大电路输入信号不为零时的工作状态。当放大电路加入交流信号号u ui i时时,电路中各电极的电压、电流都是由直流量和交流量叠加而成的。电路中各电极的电压、电流都是由直流量和交流量叠加而成

20、的。(1 1)交流负载线)交流负载线放大电路动态工作状态图解分析放大电路动态工作状态图解分析A A 通过输出特性曲线上的通过输出特性曲线上的Q Q点做点做一条直线,其斜率为一条直线,其斜率为-1/R-1/RL L B B R RL L=R RL LR Rc c,是交流负载,是交流负载电阻电阻C C 交流负载线是有交流输入信交流负载线是有交流输入信号时号时Q Q点的运点的运 动轨迹动轨迹D D 交流负载线与直流负载线相交流负载线与直流负载线相交交Q Q点点通过图解分析可得如下通过图解分析可得如下结论:结论:1.1.v vi i v vBEBE i iB B i iC C v vCECE|-|-v

21、 vo o|2.2.v vo o与与v vi i相位相反;相位相反;3.3.可测出电路的电压可测出电路的电压放大倍数放大倍数4.4.可确定最大不失真可确定最大不失真输出幅度输出幅度(2)(2)交流工作状态的图解分析交流工作状态的图解分析波形的失真波形的失真饱和失真饱和失真截止失真截止失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于的饱和区而引起的非线性失真。对于NPNNPN管,管,输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于的截止区而引起的非

22、线性失真。对于NPNNPN管,管,输出电压表现为顶部失真。输出电压表现为顶部失真。(3)(3)最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度注意:对于注意:对于PNPPNP管,由于是负电源供电,失真的表管,由于是负电源供电,失真的表现形式,与现形式,与NPNNPN管正好相反。管正好相反。输出回路等校为输出回路等校为一个受控电源一个受控电源输输入入回回路路等等效效为为一一个个电电阻阻三、放大电路的工程估算三、放大电路的工程估算-动态计算分析法动态计算分析法(1 1)三极管的微变等效电路)三极管的微变等效电路uucecbeibic ibceuceicibubebrbeeiibubeucecbec ibrbe

23、 三极管集三极管集(电电)-()-(发发)射极间的等效:射极间的等效:当三极管工作于放大区时当三极管工作于放大区时,i ic c的大小只受的大小只受i ib b控制控制,而与而与u uCECE无关无关,即实现了三极管的受控恒流特性即实现了三极管的受控恒流特性,i,ic c=i ib b。所以。所以,当输入回当输入回路的路的i ib b给定时给定时,三极管输出回路的集电极与发射极之间三极管输出回路的集电极与发射极之间,可用一个可用一个大小为大小为i ib b的理想受控电流源来等效的理想受控电流源来等效,如图如图3 310(c)10(c)所示。所示。iuiurbbeBBEbeuCE常数 根据三极管

24、输入回路结构分析根据三极管输入回路结构分析,r rbebe的数值可以用下的数值可以用下列公式计算列公式计算:)()(26)1(mVmVIrrEQbbbe(2 2)放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 把交流通路中的三极管,用微变等效电路代换,可得到放大电路的微变把交流通路中的三极管,用微变等效电路代换,可得到放大电路的微变等效电路。等效电路。1 1)画出放大电路的交流通路。)画出放大电路的交流通路。2 2)用三极管的微变等效电路代替交流通路中的三极管如图所示。)用三极管的微变等效电路代替交流通路中的三极管如图所示。rbeRbuiuoriro ibRcRLibicbc(a)rbeRbui

25、uoriro ibRcRLrsusibiccb(b)(b)(b)考虑信号源内阻时的等效电路考虑信号源内阻时的等效电路(3 3)共射放大电路基本动态参数的估算)共射放大电路基本动态参数的估算 1 1)电压放大倍数)电压放大倍数 (a a)求有载电压放大倍数)求有载电压放大倍数A Au u。RiRiuLbLcoriuRRRbebiLCL/rRriRiAbeLbebLbu式中式中“-”-”表示输入信号与输出信号相位反相。表示输入信号与输出信号相位反相。(b(b)求空载电压放大倍数)求空载电压放大倍数A Au u。即不接负载。即不接负载R RL L,R RL L,RRRRCLCL/rRAbeCL2 2

26、)输入电阻)输入电阻r ri irRIurbebiii/)/(21RRRbBbrrRrbebebi/当当R Rb br rbebe时时3 3)输出电阻)输出电阻r ro o在图在图3-113-11中中,根据戴维南定理可得:根据戴维南定理可得:RrCo 4 4)源电压放大倍数)源电压放大倍数 考虑信号源内阻时所画出的微变等效电路考虑信号源内阻时所画出的微变等效电路,可以得出可以得出rrrurrruubesisisisi考虑信号源内时的源电压放大倍数考虑信号源内时的源电压放大倍数A Ausus rrrAuuuuuuAbesbeusiiosousrrRuuAbesLsous称称A Ausus为源电压

27、放大倍数。为源电压放大倍数。第四节、其他组态放大电路第四节、其他组态放大电路USbReC1VC2RL UCCUi.ecRb.UoRS共集电极放大电路一一.共集电极放大电路共集电极放大电路ReUCCRbICQUCEIEQUBEIBQ(a)直流通路USbReVUi.ecRbRLUo.RS(b)交流通路Rbrbee IbUo.bIc.ReIe.RLUSUi.RSc(c)微变等效电路共集电极电路分析共集电极电路分析:1.1.静态分析静态分析由图(由图(a a)的直流通路可得出:)的直流通路可得出:eEQCCCEQCQBQbeBEQCCEQCQeEQBEQbBQCCRIUUIIRRUUIIRIURIU1

28、即得:即得:ReUCCRbICQUCEIEQUBEIBQ(a)直流通路2.2.动态分析动态分析(1 1)电压放大倍数可由图()电压放大倍数可由图(c c)所示的微变等效电路得出。所示的微变等效电路得出。LbebLebebiLeLLbLoRIrIRIrIURRRRIRIU)1(/)1(所以:所以:1)1()1()1()1(LbeLLbbebLbioRrRRIrIRIUUA因为:因为:Rbrbee IbUo.bIc.ReIe.RLUSUi.RSc(c)微变等效电路 由于式中的(1+)RLrbe,因而 略小于1,又由于输出、输入同相位,输出跟随输入,且从发射极输出,故又称射极输出器或射极跟随器,简称

29、射随器(2 2)输入电阻)输入电阻riri可由微变等效电路得出,由 ri=Rb/rbe+(1+)RL可见,共集电极电路的输入电阻很高,可达几十千欧到几百千欧。(3 3)输出电阻)输出电阻ro ro 可由图的等效电路来求得。将信号源短路,保留其内阻,在输出端去掉RL,加一交流电压 ,产生电流 ,则:uAoUoI 通常 bSbeobSbeebSbeebSbeeooobSbeobeobSbeobSbeobbboRRrrRRrRRRrRRRrRIUrRRrUIRURRrURRrUIIII/)/()1()/()1()/(/)1(式中式中 所以 故 由上式可见,射极输出器的输出电阻很小,若把它等效成一个电

30、压源,由上式可见,射极输出器的输出电阻很小,若把它等效成一个电压源,则具有恒压输出特性。则具有恒压输出特性。Rbrbee IbUo.bReIb.RSIe.Io.c计算ro等效电路(3 3)射极输出器的特点及应用)射极输出器的特点及应用虽然射极输出器的电压放大倍数略小于虽然射极输出器的电压放大倍数略小于1 1,但输出电流,但输出电流 是基极电流是基极电流的(的(1+1+)倍。它不但具有电流放大和功率放大的作用,而且具有输)倍。它不但具有电流放大和功率放大的作用,而且具有输入电阻高、输出电阻低的特点。入电阻高、输出电阻低的特点。射极输出器输入电阻高,向信号源汲取的电流小,对信号源影响也小,射极输出

31、器输入电阻高,向信号源汲取的电流小,对信号源影响也小,因而一般用它作输入级。又由于它的输出电阻小,负载能力强,当放因而一般用它作输入级。又由于它的输出电阻小,负载能力强,当放大器接入的负载变化时,可保持输出电压稳定,适用于多级。大器接入的负载变化时,可保持输出电压稳定,适用于多级。同时它还可作为中间隔离级。在多级共射极放大电路耦合中,往往存同时它还可作为中间隔离级。在多级共射极放大电路耦合中,往往存在着前级输出电阻大,后级输入电阻小而造成的耦合中的信号损失,在着前级输出电阻大,后级输入电阻小而造成的耦合中的信号损失,使得放大倍数下降。使得放大倍数下降。利用射极输出器输入电阻大、输出电阻小的特点

32、,可与输入电阻小的利用射极输出器输入电阻大、输出电阻小的特点,可与输入电阻小的共射极电路配合,将其接入两级共射极放大电路之间,在隔离前后级共射极电路配合,将其接入两级共射极放大电路之间,在隔离前后级的同时,起到阻抗匹配的作用。的同时,起到阻抗匹配的作用。eICCReRB22Cb1RcUCCRLRSUSRB1Ui.eVcUo.b.二二.共基极放大电路共基极放大电路1.1.静态分析静态分析在共基极放大电路中,在共基极放大电路中,如果忽略如果忽略I IBQBQ对对R R b1b1、R R b2b2分压电路中电流的分流分压电路中电流的分流作用,则:作用,则:)(1)(212212ceCQCCCEQEQ

33、BQebbbCCeBEQBeEEQCQbbbCCBRRIUUIIRRRRURUURUIIRRRUU共基极放大电路之交流通路共基极放大电路之交流通路.IeIcReRcRLRSUSUi.VcUo.ebIb.RerorbecRceriri IbIc.bUo.RLUSRSUi.Ib.Io.ro共基极放大电路之微变等效电路共基极放大电路之微变等效电路 2.2.动态分析动态分析(1 1)放大倍数。利用图的微变等效电路,可得放大倍数。利用图的微变等效电路,可得式中 beLioubebiLcLLbLcorRUUArIURRRRIRIU/RerorbecRceriri IbIc.bUo.RLUSRSUi.Ib.

34、Io.ro *共基极放大电路的电压放大倍数在数值上与共射极电共基极放大电路的电压放大倍数在数值上与共射极电路相同,但共基极放大电路的输入与输出是同相位的路相同,但共基极放大电路的输入与输出是同相位的(2 2)输入电阻输入电阻r ri i 1)1(bebbbeeiirIIrIUr 当考虑当考虑R Re e时,时,RerorbecRceriri IbIc.bUo.RLUSRSUi.Ib.Io.ro(c)微变等效电路微变等效电路(3 3)输出电阻:)输出电阻:r ro oR Rc ceiiRrr/3.3.共基极放大电路的特点及应用共基极放大电路的特点及应用 共基极放大电路的特点是输入电阻很小,电压放

35、大倍数较高。共基极放大电路的特点是输入电阻很小,电压放大倍数较高。这类电路主要用于高频电压放大电路。这类电路主要用于高频电压放大电路。当不考虑当不考虑R Re e的并联支路时,的并联支路时,三极管放大电路三种基本组态的比较三极管放大电路三种基本组态的比较 共发射极电路共发射极电路共集电极电路共集电极电路共基极电路共基极电路电电路路形形式式Auriro应用应用一般放大、多级放一般放大、多级放大器的中间级大器的中间级输入、输出或阻抗变输入、输出或阻抗变换、缓冲(隔离)级换、缓冲(隔离)级高频、宽频带放大高频、宽频带放大震荡及恒流电源震荡及恒流电源C1RcC2RL UCCUi.Rb2ReCeUo.R

36、b1RoriC1C2RL UCCUSReUo.RbriRSUi.brocCbRcC2RLUCCRb2ReC1Uo.Rb1RiRoUi.beLrR1)1()1(LbeLRrRbeLrRbebbRRR/21)()1(/大LbebRrR)(1/(小beerRcR)(1/(小SbbeeRRrRcR第第5 5节节.多级放大器的分析多级放大器的分析后级是前级的负载;前级是后级的信号源后级是前级的负载;前级是后级的信号源一一.电子电路的构成电子电路的构成输入级电压放大级电压放大级功率输出级推动级信号源中间级小信号放大电路功率放大电路负载+第一级A1第二级A2An第n级uoiu二二.多级放大器的耦合方式多级放

37、大器的耦合方式 (a)阻容耦合阻容耦合 (b)直接耦合直接耦合 (c)变压器耦合变压器耦合 耦合电路的形式耦合电路的形式直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响,应认真加以解决;阻容耦合使直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响,应认真加以解决;阻容耦合使前后级相对独立,静态工作点前后级相对独立,静态工作点Q Q互不影响,可抑制温漂;变压器耦合可实现阻抗变互不影响,可抑制温漂;变压器耦合可实现阻抗变换(不常用)。换(不常用)。3.输入电阻输入电阻Ri=Ri(最前级)(最前级)4.输出电阻输出电阻Ro=Ro(最后级)(最后级)+io1Ruo1-u+i1Ro2oR-LuuRA2+o1i2o

38、RR-u+负载o2A1iRi.o.uUUA o1.o.i.o1.UUUU u2u1AA 2.2.电压放大倍数(以两级为例)电压放大倍数(以两级为例)注意:在算前级放大倍注意:在算前级放大倍数时,要把后级的输入数时,要把后级的输入阻抗作为前级的负载!阻抗作为前级的负载!unu2u1uAAAA 扩展到扩展到n级:级:三三.多级放大器的计算多级放大器的计算设:设:1 1=2 2=100=100,U UBE1BE1=U UBE2BE2=0.7=0.7 V V。举例举例1 1:两级放大电路如下图示,求:两级放大电路如下图示,求Q Q、A Au u、R Ri i、R Ro o+Rb1Vi+c1RRub2e

39、1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2解:解:1 1)求静态工作点)求静态工作点0.99mA=7.27.038.3=e1BEB1C1 RUUIuA9.9/C1B1 IIV6.48.799.012)(e1c1C1ccCE1 RRIVUV2.71.599.012c1C1ccB2C1 RIVUU3.38V=b2b1b2CCB1 RRRVU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)mA04.19.3/)9.712(/)(e2E2CCC2E2R

40、UUIIV47.43.404.1c2C2C2RIUV9.77.02.7BE2B2E2UUUV43.39.747.4E2C2CE2UUU+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)2 2)求电压放大倍数)求电压放大倍数先计算三极管的输入电阻先计算三极管的输入电阻k7.204.126101200mA)(mV)(26)1(=k0.399.026101200mA)(mV)(26)1(=E2bbbe2E1bbbe1IrrIrr+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T25

41、1k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)画微变等效电路:画微变等效电路:+Rb1Vi+c1RRub2e1b1Te1CCCR-CRe2c2R+ou-1T251k20k5.1k2.7k3.9k4.3kCe2(+12V)+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR电压增益:电压增益:be2i2be1i2c11,3.583)7.2/1.5(100)/(=rRrRRAu 式式中中 6.1538.23.4100)/(=be2Lc2u2 rRRA+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR3 3)求输入电阻)求输入电阻R Ri i=R=Ri1i1=r=rbe1be1/R/Rb1b1/R/Rb2b2 =2.55=2.55 k k 4 4)求输出电阻)求输出电阻R RO O=R=RC2C2 =4.3 k=4.3 k+b1b2b1+ib1c1iii-re1b1c1RuRbe1RRc1irie2Rb2c2c2c2ibe2b2ib2uo+-oR感谢下感谢下载载

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