低頻第四章精品課件

1、低頻第四章第1頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介4.1 BJT4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1.3 BJT的V-I特性曲線4.1.4 BJT的主要參數(shù)4.1.5 溫度對BJT參數(shù)及特性的影響思考題第2頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示。它有兩種類型:NPN型和PNP型。兩種類型的三極管發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)(Jc) 基極，用B或b表示（Base） 發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）；集電極，用C或c表示（Collector）。 發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)三極管符號4.1.1

2、BJT的結(jié)構(gòu)簡介4.1 BJT第3頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介 結(jié)構(gòu)特點： 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖PNN耗盡層、結(jié)構(gòu)示意圖4.1 BJT第4頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。 外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 （以NPN為例） PNNIEICIBIC

3、BOVEEVCC正常工作時，發(fā)射結(jié)加正偏VEE，集電結(jié)加反偏VCC。4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第5頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一PNNIEICIBICBOVEEVCC發(fā)射結(jié)勢壘為V0-VEE接近于0，耗盡層很薄，發(fā)射區(qū)電子 (多子)容易越過發(fā)射結(jié)。好向集電結(jié)擴(kuò)散，一部分電子進(jìn)入集電結(jié)耗盡層。集電結(jié)耗盡層勢壘為V0+VCC，擴(kuò)散來的電子在電場的作用下，很快越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)，形成IC。由于基區(qū)空穴(多子)密度低，寬度窄，發(fā)射區(qū)來的小部分電子與基區(qū)空穴復(fù)合形成IBN，大部分電子在基區(qū)只根據(jù)上述分析，三極管內(nèi)有兩種載流子(發(fā)射區(qū)自由電子和集電

4、區(qū)空穴)參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管?；駼JT (Bipolar Junction Transistor)。 4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第6頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一根據(jù)傳輸過程可知 IC= ICN+ ICBOIB= IB - ICBO通常 IC ICBO 為電流放大系數(shù)，它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 = 0.90.99IE=IB+ IC載流子的傳輸過程IEICN P NIB2. 電流分配關(guān)系4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第7頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一

5、2. 電流分配關(guān)系載流子的傳輸過程IEICN P NIB根據(jù)IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO令I(lǐng)CEO= (1+ ) ICBO（穿透電流） 是另一個電流放大系數(shù)，同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 14.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第8頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一3. 三極管的三種組態(tài)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；BJT的三種組態(tài)4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第9頁，共111

6、頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一RLecb1k共基極放大電路若vI = 20mV使當(dāng)iE = 1mA， = 0.98 時，則電壓放大倍數(shù)iC = iE = 0.98 mA，vO = iC RL = 0.98 V，4. BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第10頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4. BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例vI = 20mV 設(shè)若則iB = 20 uA = 0.98使+bceRL1k共射極放大電路VBEIBvI+iBVBB+vBEIEIC+iC+iEVCCvO+vO = -iC R

7、L = -0.98 V，電壓放大倍數(shù)4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理4.1 BJT第11頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.1.2 放大狀態(tài)下BJT的工作原理 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實現(xiàn)的。實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。4.1 BJT第12頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一+bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+vCE iB=f(vBE) vCE=con

8、st(2) 當(dāng)vCE1V時， vCB= vCE - vBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下 IB減小，特性曲線右移。(1) 當(dāng)vCE=0V時，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。（以共射極放大電路為例）1. 輸入特性曲線4.1.3 BJT的V-I特性曲線4.1 BJTvCE = 0VvCE = 0VvCE 1V第13頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. 輸入特性曲線(3) 輸入特性曲線的三個部分死區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)4.1.3 BJT的V-I特性曲線4.1 BJT第14頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 輸出

9、特性曲線4.1.3 BJT的V-I特性曲線飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般vCE0.7V(硅管)。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。iC=f(vCE) iB=const輸出特性曲線的三個區(qū)域:截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時， vBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。4.1 BJT第15頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 電流放大系數(shù)4.1.4 BJT

10、的主要參數(shù)4.1 BJT第16頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. 電流放大系數(shù)(2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) =IC/IBvCE=const(4) 共基極交流電流放大系數(shù) =IC/IE VCB=const 當(dāng)ICBO和ICEO很小時， 、 ，可以不加區(qū)分。4.1.4 BJT的主要參數(shù)4.1 BJT第17頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 極間反向電流(2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO (1) 集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向飽和電流。 即輸出特性曲線IB=0那條曲線

11、所對應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。 ICEO也稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。4.1.4 BJT的主要參數(shù)4.1 BJT第18頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一(1) 集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許耗散功率PCM PCM= ICVCE (3) 反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時的集電結(jié)反向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO4.1.4 BJT的主要參數(shù)3. 極限參數(shù)4.1 BJT第19頁，共111頁，20

12、22年，5月20日，16點11分，星期一4.1.4 BJT的主要參數(shù)3. 極限參數(shù) 由PCM、 ICM和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)4.1 BJT第20頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.1.5 溫度對BJT參數(shù)及特性的影響1. 溫度對BJT參數(shù)的影響 (1)溫度對ICBO的影響 (2)溫度對 的影響 (3)溫度對反向擊穿電壓 V(BR)CBO、 V(BR)CEO的影響 (1)對輸入特性的影響2. 溫度對BJT特性曲線的影響 (2)對輸出特性的影響4.1 BJT第21頁，共111頁，2022年

13、，5月20日，16點11分，星期一4.1 BJT1. 既然BJT具有兩個PN結(jié)，可否用兩個二極管相聯(lián)以構(gòu)成一只BJT，試說明其理由。思 考 題2. 能否將BJT的e、c兩個電極交換使用，為什么？3. 為什么說BJT是電流控制器件？第22頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1.4 ？作業(yè)問題復(fù)習(xí)思考題（1）（2）電壓增益為1是指輸入輸出均為電壓，且增益也是電壓增益，所以電壓模型最方便。 第23頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.2 基本共射極放大電路 電路組成 簡化電路及習(xí)慣畫法 簡單工作原理 放大電路的靜態(tài)和動態(tài) 直流通路和交流通路思考題第2

14、4頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. 電路組成輸入回路（基極回路）輸出回路（集電極回路）4.2 基本共射極放大電路第25頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 簡化電路及習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法 共射極基本放大電路4.2 基本共射極放大電路第26頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一3. 簡單工作原理vi=0vi=Vsint4.2 基本共射極放大電路第27頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4. 放大電路的靜態(tài)和動態(tài)靜態(tài)：輸入信號為零（vi= 0 或 ii= 0）時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀

15、態(tài)。動態(tài)：輸入信號不為零時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)。電路處于靜態(tài)時，三極管各個電極的電壓、電流在特性曲線上確定為一點，稱為靜態(tài)工作點，常稱為Q點。一般用IB、 IC、和VCE （或IBQ、ICQ、和VCEQ ）表示。# 放大電路為什么要建立正確的靜態(tài)？4.2 基本共射極放大電路第28頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一5. 直流通路和交流通路 直流通路 共射極放大電路 耦合電容：通交流、隔直流 直流電源：內(nèi)阻為零 直流電源和耦合電容對交流相當(dāng)于短路交流通路4.2 基本共射極放大電路第29頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.2 基

16、本共射極放大電路(a)(b)(c)(d)(f)(e)？思 考 題1. 下列af電路哪些具有放大作用？第30頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.3 放大電路的分析方法4.3.1 圖解分析法4.3.2 小信號模型分析法第31頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.3.1 圖解分析法 用近似估算法求靜態(tài)工作點 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點 交流通路及交流負(fù)載線 輸入交流信號時的圖解分析 BJT的三個工作區(qū) 輸出功率和功率三角形（1） 靜態(tài)工作情況分析（2） 動態(tài)工作情況分析 思考題4.3 放大電路的分析方法第32頁，共111頁，2022年，5月20日

17、，16點11分，星期一 共射極放大電路根據(jù)直流通路可知： 采用該方法，必須已知三極管的 值。一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V。直流通路+-1. 用近似估算法求靜態(tài)工作點(1) 靜態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第33頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一采用該方法分析靜態(tài)工作點，必須已知三極管的輸入輸出特性曲線。 共射極放大電路 首先，畫出直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-2. 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(1) 靜態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第34頁，共111頁，2022年，5月20日

18、，16點11分，星期一2. 用圖解分析法確定靜態(tài)工作點(1) 靜態(tài)工作情況分析直流通路IBVBE+-ICVCE+- 列輸入回路方程：VBE =VCCIBRb 列輸出回路方程（直流負(fù)載線）：VCE=VCCICRc4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法 在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線 VCE=VCCICRc，與IBQ曲線的交點即為Q點，從而得到VCEQ 和ICQ。 在輸入特性曲線上，作出直線 VBE =VCCIBRb，兩線的交點即是Q點，得到IBQ。第35頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1.交流通路及交流負(fù)載線由交流通路得純交流負(fù)載線： 因為交流負(fù)載線必過Q

19、點，即 vce= vCE - VCEQ ic= iC - ICQ 同時，令RL = Rc/RL則交流負(fù)載線為即 iC = (-1/RL) vCE + (1/RL) VCEQ+ ICQ 交流負(fù)載線是有交流輸入信號時Q點的運動軌跡。 交流通路icvce+- 過輸出特性曲線上的Q點做一條斜率為-1/RL 直線，該直線即為交流負(fù)載線。 (2) 動態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第36頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 輸入交流信號時的圖解分析 共射極放大電路 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo與vi相位相反； 3.

20、 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 4. 可以確定最大不失真輸出幅度。通過圖解分析，可得如下結(jié)論：(2) 動態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第37頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一當(dāng)工作點進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時，將產(chǎn)生非線性失真。飽和區(qū)特點： iC不再隨iB的增加而線性增加，即iCiB，此時 iB iC截止區(qū)特點：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，典型值為0.3V3. BJT的三個工作區(qū)(2) 動態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第38頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一

21、波形的失真飽和失真： 由于放大電路的工作點達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。截止失真：由于放大電路的工作點達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。注意：對于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。3. BJT的三個工作區(qū)(2) 動態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第39頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一3. BJT的三個工作區(qū)放大電路的動態(tài)范圍放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，要求： 工作點Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；要有

22、合適的交流負(fù)載線。(2) 動態(tài)工作情況分析4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第40頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4. 輸出功率和功率三角形(2) 動態(tài)工作情況分析要想PO大，就要使功率三角形的面積大，即必須使Vom 和Iom 都要大。放大電路向電阻性負(fù)載提供的輸出功率在輸出特性曲線上，正好是三角形ABQ的面積，這一三角形稱為功率三角形。功率三角形4.3.1 圖解分析法4.3 放大電路的分析方法第41頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知BJT的 =80， Rb=300k， Rc=2k， V

23、CC= +12V，求：（1）放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（2）當(dāng)Rb=100k時，放大電路的Q點。此時BJT工作在哪個區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）（2）當(dāng)Rb=100k時，靜態(tài)工作點為Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。其最小值也只能為0，即IC的最大電流為：所以BJT工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，此時，Q（120uA，6mA，0V）， 例題第42頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 共射極放大電路1. 試分析下列問題：（1）增大Rc時，負(fù)載線將如何變化？Q點怎樣變化？（2）增大Rb時，負(fù)載線將如何變化？Q點怎樣變化？

24、（3）減小VCC時，負(fù)載線將如何變化？Q點怎樣變化？（4）減小RL時，負(fù)載線將如何變化？Q點怎樣變化？4.3.1 圖解分析法？思 考 題4.3 放大電路的分析方法第43頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.3.1 圖解分析法？思 考 題 共射極放大電路2. 放大電路如圖所示。當(dāng)測得BJT的VCE 接近VCC的值時，問管子處于什么工作狀態(tài)？可能的故障原因有哪些？截止?fàn)顟B(tài)故障原因可能有： Rb支路可能開路，IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC 。 C1可能短路， VBE=0， IB=0， IC=0， VCE= VCC - IC Rc= VCC

25、 。答：4.3 放大電路的分析方法第44頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.3.2 小信號模型分析法（1） BJT的H參數(shù)及小信號模型（2） 共射極放大電路的小信號模型分析 H參數(shù)的引出 H參數(shù)小信號模型 模型的簡化 H參數(shù)的確定（意義、思路） 利用直流通路求Q點 畫小信號等效電路 求放大電路動態(tài)指標(biāo)思考題第45頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一建立小信號模型的意義建立小信號模型的思路當(dāng)放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。由于三極管是

26、非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計。(1) BJT的H參數(shù)及小信號模型4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第46頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一vBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)ViVoIiIo對于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫成：在小信號情況下，對上兩式取全微分得用小信號交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce1

27、. H參數(shù)的引出(1) BJT的H參數(shù)及小信號模型4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第47頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. H參數(shù)的引出vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce輸出端交流短路時的輸入電阻；輸出端交流短路時的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端交流開路時的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時的輸出電導(dǎo)。其中：四個參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。(1) BJT的H參數(shù)及小信號模型4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第48頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星

28、期一2. H參數(shù)小信號模型根據(jù)可得小信號模型BJT的H參數(shù)模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevcevBEvCEiBcebiCBJT雙口網(wǎng)絡(luò) H參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 H參數(shù)與工作點有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流信號的分析。(1) BJT的H參數(shù)及小信號模型4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第49頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一3. 模型的簡化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即 rbe=

29、hie = hfe uT = hre rce= 1/hoe一般采用習(xí)慣符號則BJT的H參數(shù)模型為 ibicvceibvbeuT vcerberce uT很小，一般為10-310-4 rce很大，約為100k。 故一般可忽略它們的影響，得到簡化電路 ib 是受控源 ，且為電流控制電流源(CCCS)。 電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。 (1) BJT的H參數(shù)及小信號模型4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第50頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4. 參數(shù)的確定(1) BJT的H參數(shù)及小信號模型 一般用測試儀測出； rbe 與Q點有關(guān)，可用圖示儀測出。一般也

30、用公式估算 rbe rbe= rb + (1+ ) re其中對于低頻小功率管 rb200 則 而 (T=300K) 4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第51頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一1. 利用直流通路求Q點 共射極放大電路一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V， 已知。(2) 用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電路4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第52頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 畫出小信號等效電路RbviRbRbviRc共射極放大電路icvce+-交流通路RbviRcRL

31、H參數(shù)小信號等效電路(2) 用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電路4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第53頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一3. 求電壓增益根據(jù)RbviRcRL電壓增益為（可作為公式）(2) 用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電路4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第54頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一(2) 用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電路4. 求輸入電阻RbRcRLRo5. 求輸出電阻令Ro = Rc 所以4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第55頁，共

32、111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 1. 電路如圖所示。試畫出其小信號等效模型電路。 解：例題4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第56頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一2. 放大電路如圖所示。試求：（1）Q點；（2）、。已知=50。例題 解：（1）（2）4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法第57頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.3 放大電路的分析方法4.3.2 小信號模型分析法？思 考 題1. BJT小信號模型是在什么條件下建立的？受控源是何種類型的？2. 若用萬用表的“歐姆”檔測

33、量b、e兩極之間的電阻，是否為rbe?第58頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題 溫度變化對ICBO的影響 溫度變化對輸入特性曲線的影響 溫度變化對 的影響 基極分壓式射極偏置電路 含有雙電源的射極偏置電路 含有恒流源的射極偏置電路4.4.1 溫度對靜態(tài)工作點的影響4.4.2 射極偏置電路第59頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.4.1 溫度對靜態(tài)工作點的影響1. 溫度變化對ICBO的影響2. 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度T 輸出特性曲線上移溫度T 輸入特性曲線左移3. 溫度變化對 的影響溫度每升高1

34、C ， 要增加0.5%1.0%溫度T 輸出特性曲線族間距增大總之： ICBO ICEO T VBE IB IC 4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題第60頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一此時，不隨溫度變化而變化。一般取 I1 =(510)IB ， VB =3V5V 且Re可取大些，反饋控制作用更強(qiáng)。 I1 IB ，b點電位基本不變的條件：（1） 穩(wěn)定工作點原理目標(biāo)：溫度變化時，使IC維持恒定。如果溫度變化時，b點電位能基本不變，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。T 穩(wěn)定原理： IC IEIC VE、VB不變 VBE IB（反饋控制）4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4

35、.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第61頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一靜態(tài)工作點（2） 放大電路指標(biāo)分析4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第62頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一已知，求rbe電壓增益畫小信號等效電路確定模型參數(shù)（2） 放大電路指標(biāo)分析4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第63頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一電壓增益畫小信號等效電路確定模型參數(shù)輸出回路：輸入回路：增益電壓增益：（

36、2） 放大電路指標(biāo)分析4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第64頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一輸入電阻根據(jù)定義由電路列出方程則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號源的內(nèi)阻（2） 放大電路指標(biāo)分析4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第65頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一輸出電阻求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨立源置零負(fù)載開路輸出端口加測試電壓rce對分析過程影響很大，此處不能忽略（2） 放大電路指標(biāo)分析4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4

37、.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第66頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一（2） 放大電路指標(biāo)分析輸出電阻輸出電阻對回路1和2列KVL方程其中則當(dāng)時，一般（）4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路第67頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 共射極放大電路靜態(tài)：4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路（3） 固定偏流電路與射極偏置電路的比較1. 基極分壓式射極偏置電路第68頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一 固定偏流共射極放大電路Rbv

38、iRcRL固定偏流共射極放大電路電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：Ro = Rc 4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路（3） 固定偏流電路與射極偏置電路的比較1. 基極分壓式射極偏置電路第69頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路（3） 固定偏流電路與射極偏置電路的比較1. 基極分壓式射極偏置電路第70頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路(a)(b)雙電源射極偏置電路（a）阻容耦合

39、（b）直接耦合第71頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定問題4.4.2 射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含恒流源的射極偏置電路第72頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路 靜態(tài)分析 動態(tài)分析4.5.1 共集電極放大電路4.5.2 共基極放大電路4.5.3 BJT放大電路三種組態(tài)的比較 靜態(tài)分析 動態(tài)分析第73頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1 共集電極放大電路1. 靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖

40、示該電路也稱為射極輸出器求靜態(tài)工作點由第74頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1 共集電極放大電路2. 動態(tài)分析電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：畫小信號等效電路確定模型參數(shù) 已知，求rbe增益其中一般，則電壓增益接近于1，即電壓跟隨器第75頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一輸入電阻4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1 共集電極放大電路2. 動態(tài)分析根據(jù)定義由電路列出方程則輸入電阻當(dāng)，時，輸入電阻大第76頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一輸出電阻4.5

41、 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.1 共集電極放大電路2. 動態(tài)分析由電路列出方程其中則輸出電阻當(dāng)，時，輸出電阻小共集電極電路特點： 電壓增益小于1但接近于1， 輸入電阻大，對電壓信號源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)# 既然共集電極電路的電壓增益小于1（接近于1），那么它對電壓放大沒有任何作用。這種說法是否正確？第77頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.2 共基極放大電路1. 靜態(tài)分析直流通路與射極偏置電路相同第78頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電

42、路4.5.2 共基極放大電路2. 動態(tài)指標(biāo)電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：第79頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.2 共基極放大電路2. 動態(tài)指標(biāo)思考： 共基極電路的輸入電阻很小，最適合用來放大何種信號源的信號？ 輸入電阻 輸出電阻第80頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路4.5.3 三種組態(tài)的比較電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：第81頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.6 組合放大電路4.6.1 共射共基放大電路4.6.2

43、共集共集放大電路第82頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.6 組合放大電路4.6.1 共射共基放大電路共射共基放大電路T1是共射組態(tài)，T2是共基組態(tài)，兩管串聯(lián)，又稱為串接放大電路。第83頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.6 組合放大電路4.6.1 共射共基放大電路交流通路(1) 電壓增益因為21，所以(2) 輸入電阻(3) 輸出電阻 Ro=Rc2第84頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.6 組合放大電路4.6.2 共集共集放大電路共集共集放大電路第85頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期

44、一4.6 組合放大電路4.6.2 共集共集放大電路1. 復(fù)合管作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rbe復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管第86頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.6 組合放大電路4.6.2 共集共集放大電路1. 復(fù)合管交流通路(1) 電壓增益式中，12(2) 輸入電阻(3) 輸出電阻Ri=Rb|rbe+(1+)RL第87頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.4 單級共基極和共集電極放大電路的 高頻響應(yīng)4.7.5 多級放大電路的頻率響

45、應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)第88頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1. RC低通電路的頻率響應(yīng)（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則且令又電壓增益的幅值（模）（幅頻響應(yīng)）電壓增益的相角（相頻響應(yīng)）增益頻率函數(shù)研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號頻率變化時的響應(yīng)。第89頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1. RC低通電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)曲線描述最大誤差 -3dB幅頻響

46、應(yīng)0分貝水平線斜率為 -20dB/十倍頻程 的直線第90頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1. RC低通電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)曲線描述相頻響應(yīng)高頻時，輸出滯后輸入因為所以 =oi 表示輸出與輸入的相位差第91頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)2. RC高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益：幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)輸出超前輸入第92頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7

47、.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)BJT的高頻小信號建模模型的引出rbe-發(fā)射結(jié)電阻re歸算到基極回路的電阻 Cbc-集電結(jié)電容rbb -基區(qū)的體電阻，b是假想的基區(qū)內(nèi)的一個點?；?dǎo)Cbe-發(fā)射結(jié)電容rbc -集電結(jié)電阻第93頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)模型簡化混合型高頻小信號模型思考 為什么用能反映頻率對受控源的影響？第94頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) 模型參數(shù)的獲得又因為所以（與H參數(shù)

48、的關(guān)系）低頻時，混合模型與H參數(shù)模型等效所以又 rbe= rb + (1+ ) re 從手冊中查出低頻時第95頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)的頻率響應(yīng)由H參數(shù)可知即根據(jù)混合模型得低頻時所以當(dāng)時，第96頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)的頻率響應(yīng)共發(fā)射極截止頻率的幅頻響應(yīng)令則特征頻率第97頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù)的頻率響應(yīng)共發(fā)射極截止頻率的幅頻響應(yīng)特征頻率f共基極截止頻率f=(1+0)f=f+fT第98頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)型高頻等效電路等效電路第99頁，共111頁，2022年，5月20日，16點11分，星期一4.7 放大電路的頻率響應(yīng)4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)型高頻等效電路電路簡化對節(jié)點 c 列KCL得忽略Cbc的分流得C