晶體管放大電路基礎(chǔ)三極管

1、第第3 3章章 晶體管放大電路基礎(chǔ)晶體管放大電路基礎(chǔ)3.1 3.1 放大電路的基本概念放大電路的基本概念教學(xué)要求教學(xué)要求 1 1、熟悉晶體三極管結(jié)構(gòu)、工作原理及特性曲線；、熟悉晶體三極管結(jié)構(gòu)、工作原理及特性曲線； 2 2、熟練掌握熟練掌握由由BJTBJT、FETFET組成的基本放大電路的靜組成的基本放大電路的靜態(tài)和動態(tài)分析，即靜態(tài)工作點和交流態(tài)和動態(tài)分析，即靜態(tài)工作點和交流性能參數(shù)（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、性能參數(shù)（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻）的計算；輸出電阻）的計算； 3 3、了解放大電路的頻率特性等。、了解放大電路的頻率特性等。 3.1 3.1 放大電路的基本概念放大電路的基本概念3

2、.1.13.1.1放大器的基本概念放大器的基本概念 (2)放大要求：幅度放大，波形不失真放大要求：幅度放大，波形不失真(3)放大實質(zhì)：實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與控制放大實質(zhì)：實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與控制(1)放大對象：交流量放大對象：交流量(即變化量即變化量)即由一個能量較小的輸入信號控制直流電源，即由一個能量較小的輸入信號控制直流電源，使之轉(zhuǎn)換成交流能量輸出，驅(qū)動負載。使之轉(zhuǎn)換成交流能量輸出，驅(qū)動負載。3.1 3.1 放大電路的基本概念放大電路的基本概念電子系統(tǒng)舉例電子系統(tǒng)舉例: :收音機接收廣播信號收音機接收廣播信號廣播電臺電磁感應(yīng)前置放大器電壓放大中間放大器（功率放大器天線揚聲器屬于交流放大！一般來說，放大電

3、路就是一個雙端口網(wǎng)絡(luò)。一般來說，放大電路就是一個雙端口網(wǎng)絡(luò)。Su信號源電壓信號源電壓iu輸入電壓輸入電壓ou輸出電壓輸出電壓Rs信號源內(nèi)阻信號源內(nèi)阻RL負載電阻負載電阻ii輸入電流輸入電流oi輸出電流輸出電流3.1.2 3.1.2 放大器的主要性能指標(biāo)放大器的主要性能指標(biāo) ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu1. 放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù)電壓放大倍數(shù)是最常被研究和測試的參數(shù)信號源信號源信號源信號源內(nèi)阻內(nèi)阻輸入電壓輸入電壓輸入電流輸入電流輸出電壓輸出電壓輸出電流輸出電流 在工程上常用以在工程上常用以1

4、0為底的對數(shù)增益表達，其基為底的對數(shù)增益表達，其基本單位為本單位為B（貝爾，（貝爾，Bel），平時用它的十分之一單），平時用它的十分之一單位位dB（分貝，（分貝，decibel的縮寫）。的縮寫）。 由于功率與電壓（或電流）的平方成比例，因由于功率與電壓（或電流）的平方成比例，因此功率增益表示為：此功率增益表示為：dB log20uuAAdB log20iiAAdB log10ppAA2. 輸入電阻和輸出電阻輸入電阻和輸出電阻 將輸出等效將輸出等效成有內(nèi)阻的電成有內(nèi)阻的電壓源，內(nèi)阻就壓源，內(nèi)阻就是輸出電阻。是輸出電阻。LooLoooo) 1(RUURUUUR空載時輸出空載時輸出電壓有效值電壓有效

5、值帶帶RL時的輸出電時的輸出電壓有效值壓有效值iiiIUR 輸入電壓與輸入電壓與輸入電流有輸入電流有效值之比。效值之比。從輸入端看進去的從輸入端看進去的等效電阻等效電阻輸出電阻輸出電阻R Ro o的另一種求法：的另一種求法：Ro的求法：將信號源短路，即的求法：將信號源短路，即 =0，但保，但保留留Rs；且負載；且負載RL兩端開路，即兩端開路，即RL=時時SuiuouoI放大電路（放大器）Su+-Rs+-+-RLiIRo 短路開路Ls0oRUIUR3. 通頻帶通頻帶 由于電容、電感及放大管由于電容、電感及放大管PN結(jié)的電容效應(yīng)，使結(jié)的電容效應(yīng)，使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)放大電

6、路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降（值下降（中頻區(qū)的中頻區(qū)的0.707倍倍），并產(chǎn)生相移。），并產(chǎn)生相移。衡量放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力。衡量放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力。下限頻率下限頻率上限頻率上限頻率LHbwfff4. 最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。交流有效值。5. 最大輸出功率Pom和效率：功率放大電路的參：功率放大電路的參數(shù)數(shù)物質(zhì)物質(zhì)導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體絕緣體本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體自由電子自由電子空穴空穴負電負電正電正電雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)摻入雜質(zhì)雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體3 3價元素價元素5 5價元素價元素自自由由電電

7、子子空空穴穴多多少少PNPN結(jié)結(jié)單向?qū)щ娞匦詥蜗驅(qū)щ娞匦哉雌雌玃PNN特點特點反向反向ID小小,R大大特點特點正向正向I ID D大大,R,R小小特點特點半導(dǎo)體半導(dǎo)體熱敏熱敏光敏光敏摻雜摻雜二極管二極管場效應(yīng)管場效應(yīng)管三極管三極管PNPN結(jié)結(jié)（1）PN結(jié)的特點結(jié)的特點單向?qū)щ娞匦詥蜗驅(qū)щ娞匦裕? 2）二極管的伏安特性曲線）二極管的伏安特性曲線1)具有單向?qū)щ娞匦跃哂袉蜗驅(qū)щ娞匦?)二極管是一個非線性器件二極管是一個非線性器件3)反向運用時有擊穿現(xiàn)象反向運用時有擊穿現(xiàn)象 4)正向運用時有死區(qū)電壓正向運用時有死區(qū)電壓oU(V)UBIDI(mA)+IDUUonCDAB正向電流正向電流(大大

8、)(正向?qū)ㄕ驅(qū)?反向電流反向電流(小小)(反向截止反向截止)反向擊穿電壓反向擊穿電壓死區(qū)電壓死區(qū)電壓Si:0.5v Ge:0.2v（3 3）初學(xué)者可以根據(jù)三極管符號中的箭頭）初學(xué)者可以根據(jù)三極管符號中的箭頭(1)分清電極：帶箭頭的是發(fā)射極。分清電極：帶箭頭的是發(fā)射極。(2)分清類型：箭頭向里的為分清類型：箭頭向里的為PNP，向外的為，向外的為NPN。(3)確定電流方向：箭頭的方向就是電流的方向。確定電流方向：箭頭的方向就是電流的方向。并由此確定其它電流的方向。并由此確定其它電流的方向。(4)確定電壓的加法：根據(jù)電流從高電位流向低電位確定電壓的加法：根據(jù)電流從高電位流向低電位可知，可知，N

9、PN型管型管e極應(yīng)接電源負端，極應(yīng)接電源負端，b、c極應(yīng)接電極應(yīng)接電源正端。源正端。PNP型管則相反。型管則相反。120( A)160( A)200( A)放放大大區(qū)區(qū) 3 12 4iC(mA)O 1 2 3 4 5 6UCE(V)截止區(qū)截止區(qū)ICE0飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)的特點：放大區(qū)的特點：1.發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏2.具有恒流特性具有恒流特性3.基極電流對集基極電流對集電極電流的控制電極電流的控制作用。作用。iB=0 ( A)40( A)iB= 80( A)飽和區(qū)的特點：飽和區(qū)的特點：1.發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)正偏集電結(jié)正偏 2.發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)零偏集電結(jié)零偏

10、為臨界飽和為臨界飽和3.基極電流對集基極電流對集電極電流失電極電流失去控制作用去控制作用4. UCE增大時，增大時，IC迅速增大迅速增大截止區(qū)的特點：截止區(qū)的特點：1. IB0 (如發(fā)射結(jié)反偏或零偏，集電結(jié)如發(fā)射結(jié)反偏或零偏，集電結(jié)反偏反偏)2. 三極管失去放大作用三極管失去放大作用常數(shù)B)(CECivfi 截止區(qū)：截止區(qū)： IB 0以下部分為截止區(qū)，以下部分為截止區(qū)，發(fā)射結(jié)零偏或反偏，發(fā)射結(jié)零偏或反偏，集電結(jié)反偏，集電結(jié)反偏，IC = ICEO 0，管子，管子c、e間如同斷開間如同斷開飽和區(qū)：飽和區(qū)：輸出特性的上升和彎曲部分輸出特性的上升和彎曲部分,發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏正偏，集電結(jié)正

11、偏(或零偏或零偏),管子管子c、e間如同間如同短接，短接， IB IC , UCE = UCES = 0.3V(硅硅) /= 0.1V(鍺鍺) 放大區(qū)：放大區(qū)：(線性區(qū)線性區(qū))平坦部分發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏平坦部分發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏IC = IB UBE=0.7V(硅管硅管)/0.2v(鍺管鍺管)(4)(4)場效應(yīng)管場效應(yīng)管1. 分類及判別？分類及判別？2. 場效應(yīng)晶體管與晶體管相比有哪些特點？場效應(yīng)晶體管與晶體管相比有哪些特點？(5)(5)本章的主要公式和數(shù)據(jù)本章的主要公式和數(shù)據(jù) 1 1）三極管各極電流間的關(guān)系三極管各極電流間的關(guān)系 IE=IB+IC IC IC=IB+ICEO IB I

12、CEO =(1+ )ICBO a a 1 2 2）二極管或三極管發(fā)射結(jié)正向運用時二極管或三極管發(fā)射結(jié)正向運用時 死區(qū)電壓：硅管死區(qū)電壓：硅管0.5V0.5V鍺管鍺管0.1V0.1V正向壓降：硅管正向壓降：硅管0.7V0.7V，鍺管，鍺管0.2V0.2V（1 1）概念題：教材中的自測題、課件中的思考題）概念題：教材中的自測題、課件中的思考題第第1 1、2 2章習(xí)題的主要類型章習(xí)題的主要類型（3 3）判斷三極管用于放大時電壓加得對不對。）判斷三極管用于放大時電壓加得對不對。（4 4）根據(jù)三極管的各極對地（公共端）電壓，判斷）根據(jù)三極管的各極對地（公共端）電壓，判斷三極管的工作狀態(tài)（放大、飽和、截止

13、、損壞）。三極管的工作狀態(tài)（放大、飽和、截止、損壞）。1)1)三極管結(jié)偏置的判定法三極管結(jié)偏置的判定法常用于已知結(jié)偏置情況下常用于已知結(jié)偏置情況下2)2)三極管電流關(guān)系判定法三極管電流關(guān)系判定法常用于解題過程中常用于解題過程中3)3)三極管電位判定法三極管電位判定法常用于實驗測定常用于實驗測定（5 5）根據(jù)各極對地的電壓，判斷電極和管子類型。）根據(jù)各極對地的電壓，判斷電極和管子類型。（2）判斷電路中二極管的通斷，求輸出電壓）判斷電路中二極管的通斷，求輸出電壓U。1. 用于放大的晶體管加電壓的原則是用于放大的晶體管加電壓的原則是:保證發(fā)射結(jié)保證發(fā)射結(jié)_向運用，集電結(jié)向運用，集電結(jié)_向運用。向運用

14、。2. 晶體管各極電流電間的關(guān)系是：晶體管各極電流電間的關(guān)系是：3. 晶體三極管的主要特性是晶體三極管的主要特性是_，其實質(zhì)是以小，其實質(zhì)是以小_大，即小的大，即小的_變化能變化能_大的大的_變化。變化。4. 三極管三極管為為_元件且有元件且有_作用作用。5. 晶體管的接法晶體管的接法(組態(tài)組態(tài))是以輸入是以輸入 、輸出、輸出_的的公共端接哪個電極來區(qū)分的。公共端接哪個電極來區(qū)分的。(回路；信號電壓；信號電回路；信號電壓；信號電流流) 。正正反反CBEIII放大作用放大作用控控電流電流控制控制電流電流電流控制電流控制放大放大信號電壓信號電壓(A)(1)5V (2)1.7V (3)1V(B)(1) 6 V (2) 1.2 V (3) 1 V5V1.7V1V硅硅NPN 1.2 V 1 V 6 V鍺鍺PNP課后練習(xí)：電路如圖所