放大電路知識點(diǎn)市公開課獲獎?wù)n件

1、第9章 基本放大電路9.1 雙極型晶體管 9.2 放大電路工作原理 9.3 放大電路靜態(tài)分析9.4 放大電路動態(tài)分析 9.5 雙極型晶體管基本放大電路 9.6 場效應(yīng)型晶體管 9.7 場效應(yīng)型晶體管基本放大電路 9.8 多級放大電路 9.9 差分放大電路 9.10 功率放大電路 1第1頁第1頁第 9 章 基本放大電路知識點(diǎn)1 雙極型晶體管第2頁第2頁3一、基本結(jié)構(gòu) 按PN結(jié)組合方式可分為NPN型和PNP型。 PNP型：NPN型：N P N基極 基區(qū) 集電極 集電區(qū) 集電結(jié) 發(fā)射極 發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié) N P N P N P基極 基區(qū) 集電極 集電區(qū) 集電結(jié) 發(fā)射極 發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié) P N P 結(jié)構(gòu)

2、示意圖大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第3頁第3頁大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院4 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1)三個導(dǎo)電區(qū) 發(fā)射區(qū)：參雜濃度最大, 發(fā)射載流子。 基區(qū)：很薄，參雜濃度最小, 控制載流子。 集電區(qū)：體積大，參雜濃度小于發(fā)射區(qū)， 搜集載流子。 2)兩個PN結(jié)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。 3)三個電極：發(fā)射極E、基極B、集電極C。N P N基極基區(qū)集電極集電區(qū)集電結(jié)發(fā)射極發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)N P NBECCBENPN管圖形符號PNP管圖形符號第4頁第4頁5二、工作狀態(tài) BECBECBEC共發(fā)射極接法 共集電極接法 共基極接法工作狀態(tài)取決于兩個PN結(jié)偏置方向。工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止。晶體管接法：下列將以共發(fā)射極接法

3、為主，以NPN管為例簡介工作狀態(tài)。大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第5頁第5頁條件: 發(fā)射結(jié)正偏, 集電結(jié)反偏。 發(fā)射區(qū)發(fā)射載流子 形成電流IE ; 少部分在基區(qū)被復(fù)合 形成IB ; 大部分被集電區(qū)搜集 形成IC。1放大狀態(tài)電流形成NPNB E CRCUCC UBB RB晶體管中載流子運(yùn)動過程IEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院6第6頁第6頁7 電流關(guān)系 IE= IB +IC 當(dāng) IB = 0 時， 直流 (靜態(tài)) 電流放大系數(shù) 交流 (動態(tài)) 電流放大系數(shù) IC IBICICEO IB0 = IC IB= UCE =常數(shù) IC IB IC = ICEO （穿透電流）電路圖NPNB E CRCUCC

4、UBB RBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第7頁第7頁8IB 微小改變，會產(chǎn)生 IC 很大改變。IC =IB 。UCE = UCCRC IC 0UCEUCC。晶體管相稱于通路。 特點(diǎn):電路圖NPNB E CRCUCC UBB RBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第8頁第8頁9特點(diǎn)： IB,IC 基本不變; ICUCC / RC ; UCE0 ; 晶體管相稱于短路。條件: 發(fā)射結(jié)正偏, 集電結(jié)正偏。 IB,IC UCE = (UCCRC IC) ICM = UCC / RC 2. 飽和狀態(tài)電路圖NPNB E CRCUCC UBB RBIEICIBCERCUCC 飽和狀態(tài)時晶體管大連理工

5、大學(xué)電氣工程學(xué)院第9頁第9頁10特點(diǎn)： IB= 0 IC= 0 UCE= UCC 晶體管相稱于開路。3. 截止?fàn)顟B(tài)條件: 發(fā)射結(jié)反偏, 集電結(jié)反偏。電路圖CERCUCC 截止?fàn)顟B(tài)時晶體管NPNB E CRCUCC UBB RBIEICIB大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第10頁第10頁11 IB受UBE控制，與UCE 關(guān)系不大。 晶體管有死區(qū)電壓 （鍺管0.2V, 硅管0.6V）。 T， 曲線向左平移 。1.輸入特性從輸入端看: IB=f(UBE)UCE=常數(shù)三、特性曲線UCE1V25 UCE1V7580604020UBE / VIB/AO0.4 0.8iC uCE uBE iBBEC大連理工大學(xué)電氣

6、工程學(xué)院第11頁第11頁12截止區(qū): IB =0, IC=ICEO 0。放大區(qū): IB 很小改變, 引起IC很大改變。 飽和區(qū): IB , IC改變很小。 從輸出端看: 即IC= f(UCE)IB= 常數(shù) 2. 輸出特性曲線 43213 6 9 IC/mA UCE/VO IB = 0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 放 大 區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)iC uCE uBE iBBEC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第12頁第12頁13 動態(tài)電流放大系數(shù) 2.穿透電流 ICEO3.集電極最大允許電流 ICM4.集電極最大耗散功率 PCM PC = UCEIC5.反向擊穿電壓BU(BR)CEO靜態(tài)電

7、流放大系數(shù) 四、主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)過 損 耗 區(qū) 安 全 工 作 區(qū) PCM功耗曲線43213 6 9 IC/mA UCE/VO IB = 0 20 A 40 A 60 A 80 A 100 A 放 大 區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第13頁第13頁大連理工大學(xué)電氣工程系14晶體管處于放大狀態(tài)。 (2) 開關(guān) S 合向 b 時 例 圖示電路，晶體管 = 100，求開關(guān) S合向 a、b、c 時 IB、IC 和 UCE，并指出晶體管工作狀態(tài)（忽略 UBE ）。解 (1) 開關(guān) S 合向 a 時 UBB1 RB1 5 500103 IB = = A = 0.01 mAIC = IB =

8、 1000.01 mA = 1 mA UCE = UCCRCIC = (1551031103) V = 10 VUCC = 15 V UBB1 = 5 V UBB2 = 1.5 VRB1 = 500 k RB2 = 50 k RC = 5 kUBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c 第14頁第14頁大連理工大學(xué)電氣工程系15IC = IB = 1000.1mA = 10 mA UCE = UCCRCIC = V =35 V UCE0，這是不也許，即不也許處于放大狀態(tài)。 晶體管處于飽和狀態(tài)。UCE = 0 V (3) 開關(guān) S 合向 c 時

9、 IB = 0，IC = 0，UCE = UCC = 15 V 晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。 IC UCC RC15 5103 ICM = = A = 3 mA UBB1 S BCERCUCC RB1 UBB2 RB2 a b c UBB1 RB2 5 50103 IB = = A = 0.1 mA 第15頁第15頁本知識點(diǎn)結(jié)束16第16頁第16頁第 9 章 基本放大電路知識點(diǎn)2 放大電路工作原理17第17頁第17頁大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院18一、簡述 放大電路或稱放大器，其作用是把微弱電信號放大到所需量級，并且輸出信號功率要比輸入信號功率大，輸出信號波形要與輸入信號波形相同。比如： （a）擴(kuò)音器 放

10、大電路按信號波形不同可分為交流放大電路和直流放大電路兩類。（b）測溫電路第18頁第18頁19二、電路構(gòu)成 BCERBRCUCCUBBUCCBCERBRC兩個電源放大電路一個電源放大電路C1C2加耦合電容后電路UCCBERBRC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第19頁第19頁20RBRC+ UCC uo ui C1C2RBRC- UCC uo ui C1C2NPN 管放大電路PNP 管放大電路放大電路簡化畫法：UCCBERBRC大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第20頁第20頁21二、信號放大過程 1.靜態(tài): 當(dāng)輸入端未加輸入信號 時放大電路工作狀態(tài)。 此時ui = 0，直流電源單獨(dú)作用。 提供偏流電流IB 。

11、UCE = UCC ICRC直流負(fù)載線 。 RBRC+ UCC uo ui C1C2t UBEOIBtOt UCEOt ICO靜態(tài)直流量大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第21頁第21頁22二、信號放大過程 ube = ui uo= uce = - icRC =UCE icRC = UCE + uceiB= IB + ib iC= IC + ic uBE= UBE+ ube uCE=UCC-( IC+ ic)RC =UCCICRC icRC RBRC+ UCC uo ui C1C2iB uBE Ouit iC uCE t uo Ot UBEOIBtOt UCEOt ICO信號放大過程Ot uit uo2. 動態(tài)：當(dāng)輸入端加上輸入信號 時放大電路工作狀態(tài)。大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院第22頁第22頁23總結(jié)必須建立適當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)，即設(shè)置偏置電阻或偏置電路，以產(chǎn)生適當(dāng)偏流IB ，才干確保輸入信號和輸出信號波形一致。2. 通過集電極電阻將晶體管電流放大作用轉(zhuǎn) 換成電壓放大。3. 輸出信號與輸入信號相位相反。大連