電路第10章--晶體管及放大電路課件

1、第十章 晶體管及放大電路學習目的：、了解晶體三極管基本結構及分類。、理解晶體三極管中的電流分配關系。、理解晶體三極管共射極接法的伏安特性。、掌握共射極放大電路的靜態(tài)、動態(tài)分析方法及參數(shù)計算。第10章 晶體管及基本放大電路 晶體三極管一基本放大電路 二 第一節(jié) 晶體三極管一、晶體三極管的結構和分類二、晶體管的電流放大作用三、晶體管中的電流分配關系四、晶體管共射極接法的伏安特性 一、晶體三極管基本結構及分類1、結構和外形：(1)結構常見的三極管外形 （2）外形 一、晶體三極管基本結構及分類 2、分類： 按照半導體三極管內(nèi)部結構分，有NPN型和PNP型兩種。按照制作材料分，有硅管和鍺管。按照用途分，

2、有放大管和開關管等。按照工作頻率分，有低頻管和高頻管。按照功率分，有小功率管、中功率管和大功率管等。二、晶體管的電流放大作用1、具有電流放大作用2、晶體三極管能夠放大 電流的外部條件 1）給 發(fā)射結加一個正向電壓， 稱為發(fā)射結正偏； 2） 給集電結加一個反向電壓，稱為集電結反偏發(fā)射結正偏，集電結反偏接法三、晶體管中的電流分配關系（一）、晶體三極管的三種連接方法三、晶體管中的電流分配關系 （二）、晶體管的放大原理很小的基極電流IB，就可以控制較大的集電極電流IC，從而實現(xiàn)了放大作用。三、晶體管中的電流分配關系（三）晶體管中的電流分配關系發(fā)射極電流傳輸?shù)郊姌O的電流分量與基極電流分量的比值，稱為共

3、發(fā)射極直流電流放大系數(shù)，用 表示。2 IC的變化量與IB的變化量之比稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)，用表示。 3晶體三極管中的電流分配關系四、晶體管共射極接法的伏安特性 （一）共發(fā)射極輸入特性曲線四、晶體管共射極接法的伏安特性 測量電路和輸出特性曲線（二）共發(fā)射極輸出特性曲線輸出特性曲線的特點的將其分為三個區(qū)。1飽和區(qū) 發(fā)射結和集電結均為正偏。2截止區(qū) 發(fā)射結和集電結均為反偏。3放大區(qū) 發(fā)射結正偏，集電結反偏?；痉烹婋娐芬?、共發(fā)射極放大電路的組成二、放大電路的靜態(tài)分析三、放大電路的動態(tài)分析一、 共發(fā)射極放大電路的組成RBTiBiCiEuBERSuSC1C2RCuiuo+-+-+uCERL+UC

4、C共射極放大電路 由于三極管的電流放大作用，在集電極得到被放大的電流，這個電流受輸入電壓信號控制。RB+UCCRCC1C2T電源UCC一方面給輸出信號提供能量；另一方面使三極管T的發(fā)射結處于正向偏置，集電結處于反向偏置。RB+UCCRCC1C2T RC的作用是將集電極電流的變化變換為電壓的變化。RB+UCCRCC1C2T 耦合電容C1、 C2隔斷了放大電路、信號源、負載之間的直流通路，使之互不影響；另外，保證交流信號暢通。RB+UCCRCC1C2T基極電阻RB和UCC共同作用，使三極管發(fā)射結處于正向偏置。RB+UCCRCC1C2T二、 放大電路的靜態(tài)分析輸入信號為零時（ui =0），電路中的各

5、個電流或電壓只含有直流分量，這時的電流或電壓就稱為靜態(tài)值。靜態(tài)分析直流通路法圖解法（略）RBTiBiCiEuBERSuSC1C2RCuiuo+-+-+uCERL+UCC1、符號規(guī)定UA大寫字母、大寫下標，表示直流量。uA小寫字母、大寫下標，表示全量。ua小寫字母、小寫下標，表示交流分量。uAua全量交流分量tUA 直流分量 直流通路RBTiBiCiEuBERSuSC1C2RCuiuo+-+-+uCERL+UCC2、 直流通路法RBTRC+UCCUBE+-+UCEIBICIE 三、 放大電路的動態(tài)分析RBTiBiCiEuBERSuSC1C2RCuiuo+-+-+uCERL+UCC 放大電路的動態(tài)

6、分析就是要確定電路中各個電流或電壓的交流分量。動態(tài)分析1、微變等效電路法2、圖解法 1、 微變等效電路法三極管在小信號情況下工作時，可以線性化，這時放大電路可以線性化求解，此即微變等效電路法。RBTiBiCiEuBERSuSC1C2RCuiuo+-+-+uCERL+UCC 2、三極管的微變等效電路IBUBEUBEIBQ 通常低頻小功率三極管的輸入電阻可以估算為 IC(mA)UCE(V)IBQICICUCEIC= IB是一個受控源 rbeibube uceibicBCEEBCTibicubeuce晶體管線性等效結果 3、放大電路的微變等效電路交流通路+UCCRBTiBiCiEuBERSuSC1C

7、2RCuiuo+-+-+uCERLibicubeuceieRBTRSuSRCuiuo+-+-+RL rbeib ube uceibicBCEibicubeuceieRBTRSuSRCuiuo+-+-+RL放大電路的微變等效電路RBRSuSui+-ibicube RCuoRLrbeibuce BECieii 放大電路動態(tài)分析RBRSuSui+-ibicube RCuoRLrbeibuce BECieii放大電路擴音機電路話筒 揚聲器RSuSRL放大電路riRSuSri結論（1）Au為負值，表示輸出信號和輸入信號相位相反。（2）接有負載時，因為所以放大電路輸出端沒接負載時， 若RL是確定的，可通過

8、提高RC來提高Au，但RC太 容易產(chǎn)生波形失真。 結論（3） 在IE一定的條件下，大的管子，rbe也大，但二者不是成正比地增大。隨的增大， / rbe的增大的越來越小，所以單靠選擇大的管子來提高Au是有限的，相反在一定時，適當增大IE，則可能使Au有比較明顯的提高。4.放大電路輸入電阻的計算RBRS+-RCRLrbeBECri（由于rbe較小，所以ri亦較小。但二者含義不同。）5.放大電路輸出電阻的計算RBRS+-RCRLrbeBECro（由于RC較大，所以ro亦較大。） 注意：放大電路的ro較大時， 則隨負載的變化，輸出電壓變化也較大，所以放大電路的帶負載能力較差。放大電路輸入電阻ri較小，

9、會存在三個問題：（1）ri，ii。放大電路將從信號源取用較大的電流，增加信號源的負擔。（2）經(jīng)過Rs和ri的分壓，使實際加到放大電路輸入端的ui減小，從而使輸出端的uo減小。（3）對前級放大電路來說，ri即其負載電阻RL，因此將降低前級放大電路的電壓放大倍數(shù)。RsesriuiiiiB(A)uBE (V)iC(mA)uCE(V)UBEIBIBICUCEQQ2、圖解放大電路的工作原理3.非線性失真 引起失真的原因很多，最主要的原因就是靜態(tài)工作點不合適或者輸入信號太大，使放大電路的工作范圍超出了三極管輸出特性曲線的線性范圍，這種失真稱為非線性失真。非線性失真截止失真飽和失真uo uBE (V)tui Q1Q2uCE (V)ticiB(A)uBE (V)QiC(mA)uCE(V)QQ1Q2ibiB(A)tiC(mA)t截止失真？uBE (V)tiB(A)ti