三極管及其放大電路

三極管及其放大電路第1頁/共135頁1.3雙極型晶體管圖1.3.1晶體管的幾種常見外形晶體三極管、半導(dǎo)體三極管，簡稱：晶體管或三極管第2頁/共135頁NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB圖1.3.2晶體管的結(jié)構(gòu)和符號1.3.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型符號:第3頁/共135頁內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大第4頁/共135頁1.3.2晶體管的電流放大作用外部條件發(fā)射結(jié)正偏圖1.3.3基本共射放大電路集電結(jié)反偏第5頁/共135頁一、晶體極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動1)

發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入多子電子，形成發(fā)射極電流

IE。ICN多數(shù)向BC結(jié)方向擴(kuò)散形成ICN。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成IBN。IBN基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIB即：IB=IBN

–

ICBO2)電子到達(dá)基區(qū)后，(基區(qū)空穴運(yùn)動因濃度低而忽略)第6頁/共135頁ICNIEIBNI

CBOIB3)

集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的載流子形成集電極電流ICICIC=ICN+ICBO第7頁/共135頁二、晶體管的電流分配關(guān)系當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：IB=I

BN

ICBOIC=ICN+ICBO穿透電流(1.3.5)三、晶體管的共射電流放大放大系數(shù)第8頁/共135頁IE=IC+IB(1.3.6)(1.3.7)(1.3.5)一般：IB>>ICBO電流放大倍數(shù)(1.3.4)第9頁/共135頁uiuoCEB共基極(1.3.11)第10頁/共135頁1.3.3晶體管的共射特性曲線一、輸入特性曲線輸入回路輸出回路與二極管特性相似第11頁/共135頁O特性基本重合(電流分配關(guān)系確定)特性右移(因集電結(jié)開始吸引電子)導(dǎo)通電壓UBE(on)硅管：(0.60.8)V鍺管：

(0.20.3)V取0.7V取0.2V圖1.3.5晶體管的輸入特性曲線第12頁/共135頁二、輸出特性曲線50μA40μA30μA20μA10μAIB=04321iC

/mAuCE

/VO2468截止區(qū)：

IB0

IC=ICEO0條件：發(fā)射結(jié)<UON

集電結(jié)反偏截止區(qū)ICEO圖1.3.6晶體管的輸出特性曲線u

BEuONu

CE>uBE第13頁/共135頁iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843212.放大區(qū)：放大區(qū)截止區(qū)條件：

發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏特點(diǎn)： 水平、等距 離、與橫軸平行ICEO第14頁/共135頁iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843213.飽和區(qū)：uCE

u

BEuCB=uCE

u

BE

0條件：兩個結(jié)正偏特點(diǎn)：IC

<

IB臨界飽和時：

uCE

=uBE深度飽和時：0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(鍺管)放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)ICEOuBE

>

u

ON第15頁/共135頁1.3.4晶體管的主要參數(shù)1．共射直流電流放大系數(shù)2．共基直流電流放大系數(shù)3．極間反向電流ICBO

、ICEO反向飽和電流ICBO：發(fā)射極開路時集電結(jié)的反向電流。穿透電流ICEO：基極開路時的集電極與發(fā)射極之間的電流。一、直流參數(shù)1一般在0.98以上。

第16頁/共135頁二、交流參數(shù)1.共射交流電流放大系數(shù)β2.共基交流電流放大系數(shù)α大多數(shù)場合，可以認(rèn)為：第17頁/共135頁3.特征頻率

fT：

由于PN結(jié)節(jié)電容的影響，三極管β值會隨工作信號頻率的升高而變小。1使|β|下降為1的信號頻率稱為特征頻率fT。特征頻率0第18頁/共135頁硅管能夠承受的最高結(jié)溫為150℃，鍺管為70℃。圖1.3.7晶體管的極限參數(shù)三、極限參數(shù)1.最大集電極耗散功率PCM：取決定于晶體管能承受的最大溫升?！?/p>

PCM=iC

uCE=常數(shù)∴uCE與iC的乘積為雙曲線的一支。PCM=iC

uCE。第19頁/共135頁2.最大集電極電流ICMiC在相當(dāng)大的范圍內(nèi)β值基本不變，但當(dāng)iC的數(shù)值大到一定程度時β值將減小。使β值明顯減小的iC即為ICM。對于合金型小功率管，定義當(dāng)UCE=1V時，由PCM=iCuCE得出的iC即為ICM。

實(shí)際上，當(dāng)晶體管的iC大于ICM時，晶體管不一定損壞，但β明顯下降。ICMβ0β與IC的關(guān)系第20頁/共135頁3．極間反向擊穿電壓

晶體管的某一電極開路時，另外兩個電極間所允許加的最高反向電壓即為極間反向擊穿電壓，超過此值時管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。

下面是各種擊穿電壓的定義：第21頁/共135頁二、溫度對輸入特性曲線的影響溫度升高，輸入特性曲線向左移。溫度每升高1C，UBE

(22.5)mV。OT2>T1具有負(fù)溫度系數(shù)1.3.5溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響第22頁/共135頁溫度升高，輸出特性曲線向上移。iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0溫度每升高1C，

(0.51)%。輸出特性曲線間距增大。O三、溫度對輸出特性曲線的影響第23頁/共135頁總結(jié)：晶體管電路分析方法三種工作狀態(tài)分析狀態(tài)電流關(guān)系

條件放大I

C=

IB發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和IC

<

IB兩個結(jié)正偏I(xiàn)CS=

IBS集電結(jié)零偏臨界截止IC=0兩個結(jié)反偏判斷導(dǎo)通還是截止：UBE>Uon

則導(dǎo)通以NPN為例：UBE<Uon

則截止ECB第24頁/共135頁判斷飽和還是放大：

電位判別法NPN管UC>UB>UE放大UB>

UC>

UE飽和PNP管UC<UB<UE放大飽和UB<

UC<

UEECBECB第25頁/共135頁[例1.3.1]

現(xiàn)已測得某電路中幾只晶體管三個極的直流電位如表1．3．2所示，各晶體管b-e間開啟電壓Uon均為0.5V。試分別說明各管子的工作狀態(tài)。放大飽和放大截止第26頁/共135頁[例1．3．2]

在一個單管放大電路中，電源電壓為30V，已知三只管子的參數(shù)如表1．3．3所示，請選用一只管子，并簡述理由。第27頁/共135頁第

2

章基本放大電路2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.2

共射放大電路的工作原理2.3

放大電路的分析方法2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定小結(jié)2.5

晶體管單管放大電路的三種基本接法2.6

晶體管基本放大電路的派生電路第28頁/共135頁2.1放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)2.1.1放大的概念一、放大的對象：對變化量的放大；二、放大的本質(zhì)：能量的控制和轉(zhuǎn)換；四、放大的前提：不失真的放大。三、放大的基本特征：功率放大；有源元件能控制能量轉(zhuǎn)換；有源元件要工作在合適的工作區(qū)域；第29頁/共135頁放大電路的性能指標(biāo)放大倍數(shù)Au；輸入電阻Ri；輸出電阻Ro；通頻帶

fbw

。第30頁/共135頁一、放大倍數(shù)放大倍數(shù)是直接衡量放大電路放大能力的重要指標(biāo)。設(shè)輸入量為，輸出量為則例如：當(dāng)Xo=Uo；Xi=Ui時（2.1.1）注意Auu下標(biāo)第31頁/共135頁HomeNextBack電壓放大倍數(shù)：（無量綱）互阻放大倍數(shù)：（歐姆）電流放大倍數(shù)：（無量綱）互導(dǎo)放大倍數(shù)：（西門子S)本章著重討論電壓放大倍數(shù)。

需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用時，只有在波形不失真的情況下，測試的放大倍數(shù)才有意義。第32頁/共135頁二、輸入電阻

Ri——從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。輸入端輸出端信號源一般來說，Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，從信號源索取的電流越小。（2）當(dāng)信號源有內(nèi)阻時，Ri越大，ui就越接近uS。（2.1.5）第33頁/共135頁三.輸出電阻中頻段通常希望Ro愈小愈好。下頁上頁IoIi放大電路Ri+-RsRo

放大電路技術(shù)指標(biāo)測試示意圖+-Ui+-Uo首頁第34頁/共135頁四、通頻帶

fbw通頻帶——用于衡量放大電路對 不同頻率信號的放大能力。放大倍數(shù)隨頻率變化曲線——幅頻特性曲線下限截止頻率上限截止頻率通頻帶：fbw=fH–fL中頻放大倍數(shù)音頻：20Hz~20kHz男音：700Hz女音：1kHz第35頁/共135頁非線性失真系數(shù)式中：A1

—基波幅值A(chǔ)2—二次諧波幅值A(chǔ)3

—三次諧波幅值（2.1.8）第36頁/共135頁在額定失真范圍內(nèi)的最大輸出幅值以有效值Uom、峰值UOP

或

峰--峰值UOPP表示UopUoPPtUo六、最大不失真輸出電壓第37頁/共135頁七、最大輸出功率與效率電源消耗功率第38頁/共135頁2.2基本共射放大電路的工作原理2.2.1基本共射放大電路的組成及各元件的作用iBiCuBEuCE地放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。第39頁/共135頁二、常見的兩種共射放大電路1.直接耦合共射放大電路圖2.2.4直接耦合共射放大電路特點(diǎn)：信號源、負(fù)載與放大器直連共地單電源供電第40頁/共135頁2.阻容耦合共射放大電路圖2.2.5阻容耦合共射放大電路特點(diǎn)：具有隔直電容，信號源、負(fù)載不與放大器直連耦合電容作用：隔直流、通交流。隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。第41頁/共135頁2.2.2共射放大電路工作原理一、靜態(tài)工作點(diǎn)（Q）的必要性IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ三極管電路中，其各極的電壓和電流：uBE、iB、uCE、iC當(dāng)ui=0時，為三極管的靜態(tài)（Quiescent）靜態(tài)時的工作點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)，記為靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器的性能有至關(guān)重要的影響。調(diào)整放大器，主要就是調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。UBEQ=0.7v硅0.2v鍺第42頁/共135頁IBQICQUBEQUCEQ圖2.2.1基本共射放大電路

的靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)時，ui=0集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。?3頁/共135頁二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)目的：在信號的整個周期中，使晶體管始終工作在線性放大狀態(tài)第44頁/共135頁2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析圖2.2.3基本共射放大

電路的波形分析交流信號馱載在直流分量上直流分量脈動直流uCE與iC反相iB與iC

同相

對于基本共射放大電路，只有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使交流信號馱載在直流分量之上，以保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。輸入信號中，只有交流分量。第45頁/共135頁2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析

對于基本共射放大電路，只有設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，方能保證晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)始終工作在放大狀態(tài)，輸出電壓波形才不會產(chǎn)生非線性失真。第46頁/共135頁放大電路的組成原則一、組成原則（1）正確的電源電壓，以便設(shè)置合適的Q點(diǎn)，為輸出提供 能源；（2）電阻取值得當(dāng)，形成正確的Q點(diǎn)（3）輸入信號能夠影響輸出電流 （ui→ube→ib→ic→uce→uo）（4）放大后的信號能夠輸出給負(fù)載第47頁/共135頁2.3放大電路的圖解分析方法2.3.1圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)1.直流通路：在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路，也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路，用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路的特點(diǎn)：①電容視為開路；②電感線圈視為短路(即忽略線圈電阻)；③信號源視為短路，但應(yīng)保留其內(nèi)阻。第48頁/共135頁圖2.3.1（a）圖2.2.1所示基本共射放大電路的直流通路ui=0直流通路:第49頁/共135頁舉例:所有電容器看作開路。第50頁/共135頁阻容耦合共射放大電路的Q點(diǎn)計(jì)算(2.2.3a)(2.2.3b)(2.2.3c)UBEQIBQICQUCEQ第51頁/共135頁1.交流通路:交流通路：交流通路是輸入信號作用下交流信號流經(jīng)的通路，用于研究動態(tài)（交流）參數(shù)。交流通路的特點(diǎn)：①容量大的電容(如耦合電容)視為短路②無內(nèi)阻的直流電源(如VCC)視為短路

直流電源相當(dāng)于接地第52頁/共135頁交流通路:圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路直流電源：VCC、VBB看作短路第53頁/共135頁舉例:電容器和直流電源都短路:

Rb1//Rb2·P第54頁/共135頁

圖2.3.2直接耦合共射放大電路及其

直流通路和交流通路直流工作點(diǎn)與Rs和RL有關(guān)第55頁/共135頁圖2.3.3阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻RL是負(fù)載電阻直流工作點(diǎn)與Rs和RL無關(guān)直流交流第56頁/共135頁分析放大電路應(yīng)注意：在分析放大電路時，應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”。 求解靜態(tài)工作點(diǎn)時應(yīng)利用直流通路； 求解動態(tài)參數(shù)時應(yīng)利用交流通路。靜態(tài)工作點(diǎn)合適，動態(tài)分析才有意義。分析時不一定非畫出直流通路不可。第57頁/共135頁課堂練習(xí)試分析圖T2.2所示各電路是否能夠放大正弦交流信號，簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路×√×第58頁/共135頁3.圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)圖2.3.4基本共射放大電路Q點(diǎn)分析:圖解法用于分析放大電路的Q點(diǎn)、放大倍數(shù)和失真。第59頁/共135頁輸出回路的圖解分析直流負(fù)載線左邊：三極管輸出特性右邊：輸出負(fù)載線uCE=VCC–iCRc直流負(fù)載線與輸出特性曲線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。斜率：QVCC第60頁/共135頁利用直流負(fù)載線求解Q點(diǎn)（UCEQ和ICQ）1.求出IBQ對應(yīng)的輸出曲線2.作出直流負(fù)載線3.交點(diǎn)為Q點(diǎn)。·第61頁/共135頁

實(shí)際應(yīng)用時，一般不需要在晶體管特性曲線上作圖，而是利用晶體管特性曲線可以求出β值，只要知道了晶體管的β值，便可根據(jù)：ICQ=IBQ·β求出ICQ

。

圖解法主要用來求解放大電路的最大不失真輸出幅值。第62頁/共135頁V’=UCEQ+ICQRL’RL’=RC//RL交流負(fù)載線方程：uCE=V’?iCRL’式中：交流負(fù)載線交流負(fù)載線的特點(diǎn)：1.

經(jīng)過Q點(diǎn)；2.

斜率為V’直流負(fù)載線第63頁/共135頁三、波形非線性失真的分析本節(jié)討論Q點(diǎn)位置與非線性失真的關(guān)系。（一）Q點(diǎn)位置合適，電路有較小的非線性失真Q點(diǎn)位于負(fù)載線中部，且輸入信號幅值不是太大，能保證工作點(diǎn)始終位于三極管的放大區(qū)內(nèi)，稱為Q點(diǎn)位置合適。第64頁/共135頁IBUBEQICUCEubeibibic假設(shè)在靜態(tài)工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上，輸入一微小的正弦信號ui靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)位置合適，不產(chǎn)生非線性失真。UCE與Ui反相！第65頁/共135頁

輸入信號ui過大，會形成輸出“截幅失真”。第66頁/共135頁結(jié)論一： Q點(diǎn)設(shè)置合適，輸出信號幅值不超過電路允許“最大不失真輸出電壓幅值”（Uom）時，輸出信號不失真。輸出信號幅值過大，超過Uom，輸出信號將出現(xiàn)上下部同時截幅失真。第67頁/共135頁Q點(diǎn)偏低，工作點(diǎn)易進(jìn)入截止區(qū)，當(dāng)信號稍大時，便會出現(xiàn)“截止失真”。上uce頂部失真ib低部失真（二）Q點(diǎn)偏低，首先出現(xiàn)“截止失真”Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線的底部，稱為Q點(diǎn)偏低。第68頁/共135頁截止失真的波形uiuo第69頁/共135頁當(dāng)Q點(diǎn)偏低時，在輸入信號幅值較大時，負(fù)半周靠近峰值的某段時間內(nèi)，晶體管b-e間電壓總量Ube〈Uon，晶體管截止，基極電流ib將產(chǎn)生底部失真。 集電極電流ic，和集電極電阻Rc上電壓的波形必然隨之產(chǎn)生同樣的失真，所以輸出電壓一定失真。因晶體管截止而產(chǎn)生的失真稱為“截止失真”。結(jié)論二：第70頁/共135頁Q點(diǎn)偏高，工作點(diǎn)易進(jìn)入飽和區(qū)，當(dāng)信號稍大時，便會出現(xiàn)“飽和失真”。上底部失真（三）Q點(diǎn)偏高，首先出現(xiàn)“飽和失真”Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線的上部，稱為Q點(diǎn)偏高。第71頁/共135頁結(jié)論三 Q點(diǎn)偏高，當(dāng)輸入信號較大時，晶體管工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)，使輸出波型產(chǎn)生飽和失真。第72頁/共135頁應(yīng)當(dāng)指出：

應(yīng)當(dāng)指出，截止失真和飽和失真都是比較極端的情況。實(shí)際上，在輸入信號的整個周期內(nèi)，即使晶體管始終工作在放大區(qū)域，也會因?yàn)檩斎颂匦院洼敵鎏匦缘姆蔷€性使輸出波形產(chǎn)生失真，只不過當(dāng)輸入信號幅值較小時，這種失真非常小，可忽略不計(jì)而已。第73頁/共135頁

因晶體管輸入特性曲線的非線性，輸出電壓總是存在不可避免的失真現(xiàn)象。tt第74頁/共135頁·VCCUCEQUCES=VCC-UCEQUCEQ-UCESQ點(diǎn)居中（四）最大不失真輸出電壓Uom當(dāng)Q點(diǎn)位于輸出負(fù)載線中點(diǎn)時，不失真輸出電壓Uom。當(dāng)Q點(diǎn)不在輸出負(fù)載線中點(diǎn)時，放大電路的最不失真輸出電壓Uom由（

VCC–UCEQ）和（

UCEQ–UCES）兩者中較小者決定。第75頁/共135頁2.4微變等效電路法使用條件：晶體管工作在放大區(qū)。第76頁/共135頁iBuBEOOiCuCE2.4.1簡化的h參數(shù)微變等效電路1.三極管的等效電路QΔiBβΔiBΔiBQΔuBE以共射接法三極管為例三極管特性曲線的局部線性化rbe=Δ

uBEΔiBΔiC=βΔiB輸入端可等效為一個電阻。輸出端可等效為一個受控電流源。下頁上頁首頁第77頁/共135頁由以上分析可得三極管的微變等效電路三極管的簡化h參數(shù)等效電路+-+-rbeΔuBEΔiCβΔiBΔuCEΔiBecb此電路忽略了三極管輸出回路等效電阻rce。+-bce+-ΔuBEΔuCEΔ

iBΔiC下頁上頁首頁第78頁/共135頁三極管的動態(tài)輸入電阻：（2.3.9）其中對于低頻小功率管rbb’≈(100~300）

(T=300K)第79頁/共135頁2.4.2共射放大電路動態(tài)參數(shù)的分析利用h參數(shù)等效模型可以求解放大電路動態(tài)參數(shù):

電壓放大倍數(shù)（Au）、輸入電阻（Ri）、輸出電阻（Ro）第80頁/共135頁[例2.3.3]

在圖2.2.5(a)所示電路中，已知VCC=12V，Rb=510kΩ，Rc=3kΩ；晶體管的rbb’=150Ω，β=80，導(dǎo)通時的UBEQ=0.7V；RL=3kΩ。(1)求出電路的Au、Ri和Ro；(2)若所加信號源內(nèi)阻Rs為2kΩ，求出usRs第81頁/共135頁圖2.2.5(a)阻容耦合共射放大電路

的直流通路和交流通路RL’=RC//RL是阻容耦合放大電路的總負(fù)載電阻直流工作點(diǎn)與Rs和RL無關(guān)直流交流第82頁/共135頁

解：（1）先求出Q點(diǎn)和rbe,第83頁/共135頁圖2.3.17圖2.2.5(a)所示電路的交流等效電路第84頁/共135頁（2.3.17）（2）根據(jù)的定義得：第85頁/共135頁歸納：

晶體三極管交流動態(tài)參數(shù)分析步驟

:①

分析直流電路，求出“Q”，計(jì)算rbe。②

畫電路的交流通路。③

在交流通路上把三極管畫成

h參數(shù)模型。④

分析計(jì)算交流動態(tài)參數(shù)Au、Ri、Ro。第86頁/共135頁交流通路：圖2.3.1(b)圖2.2.1所示基本共射放大電路的交流通路第87頁/共135頁1.電壓放大倍數(shù)

Au∵∴（2.3.10）第88頁/共135頁2.輸入電阻

Ri∵∴（2.3.11）第89頁/共135頁3.輸出電阻Ro（2.3.12）第90頁/共135頁Home2.4.1.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性

Next2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（1）必要性靜態(tài)工作點(diǎn)決定放大電路是否產(chǎn)生失真；靜態(tài)工作點(diǎn)影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動態(tài)參數(shù)；靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定，將導(dǎo)致動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，甚至使放大電路無法正常工作。（2）影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定。其中，溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。第91頁/共135頁HomeNextBack（3）溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響(a)溫度變化對ICEO的影響(b)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(c)溫度變化對的影響溫度每升高1℃

，要增加0.5%1.0%溫度T

輸出特性曲線族間距增大總之：

ICBO

ICEOT

VBE

IB

IC

第92頁/共135頁溫度40℃溫度20℃溫度升高，輸出特性曲線上移，β升高。IBQ=（Vcc-UBE）/Rb

當(dāng)：T↑→ICQ↑→Q↑→飽和失真

（4）.靜態(tài)工作點(diǎn)上移時輸出波形分析∴要是Q’點(diǎn)回到原來的位置則應(yīng)是IBQ↓第93頁/共135頁HomeNextBack2.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.5.2.典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路

（1）電路組成直流通路一、電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定原理第94頁/共135頁BHomeNextBack2.5放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（2）Q點(diǎn)穩(wěn)定原理目標(biāo)：溫度變化時，使IC維持恒定。

如果溫度變化時，B點(diǎn)電位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。分析B點(diǎn)電位基本不變的原因：當(dāng)I1>>IBQ則T

ICIEIC

UE、UB不變

UBE

IB（直流負(fù)反饋）一般取I1=(5~10)IBQ，UBQ=3V~5VI2=I1+

IBQ第95頁/共135頁Q點(diǎn)穩(wěn)定的過程：

在穩(wěn)定的過程中，Re起著重要作用，當(dāng)晶體管的輸出回路電流Ic變化時，通過發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生電壓的變化來影響b~e間電壓，從而使Ic向相反方向變化，達(dá)到穩(wěn)定Q點(diǎn)的目的。B第96頁/共135頁反饋—將輸出量(Ic)通過一定的方式(利用Re將Ic的變化轉(zhuǎn)化成電壓UE的變化)引回到輸入回路來影響輸入量

(UBE)的措施稱為反饋。負(fù)反饋—由于反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小，故稱為負(fù)反饋。直流負(fù)反饋—由于反饋出現(xiàn)在直流通路之中，故稱為直流負(fù)反饋。B直流負(fù)反饋電阻第97頁/共135頁總結(jié)Q點(diǎn)穩(wěn)定的原因：（1）Re的直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫唬?）在

情況下，UBQ在溫度變化時基本不變B這種電路稱為分壓式電流負(fù)反饋Q點(diǎn)穩(wěn)定電路。第98頁/共135頁HomeNextBack2.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定二、Q點(diǎn)的估算B已知I1>>IBQ（2.4.3）第99頁/共135頁直流通路交流通路 Ce的存在，交流通路中Re被短路，發(fā)射極直接接地。

注意：Rb與rbe并聯(lián)而不是串聯(lián)。三、動態(tài)參數(shù)的估算第100頁/共135頁RiRoRo=RC第101頁/共135頁無Ce電路的交流參數(shù)計(jì)算公式bce第102頁/共135頁(2.4.8)Au僅決定于電阻取值，不受溫度影響。第103頁/共135頁例2.4.1

已知VCC=12V，

Rb1=5k，Rb2=15k,Re=2.3k，Rc=5.1k,RL=5.1k，=50，rbe=1k,UBEQ=0.7V。求：“Q”，Au，Ri。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRe+Ce++Rb2Rb1+ui+uo[解]IBQUCEQ∵(1+β)Re>>Rb1//Rb2第104頁/共135頁

當(dāng)無Ce時，電路的電壓放大能力很差，因此在實(shí)用電路中常常將Re分成兩部分，只將其中一部分接旁路電容。(2)求解Au和Ri。當(dāng)有Ce時：第105頁/共135頁2.5晶體管單管放大電路的三種基本接法

共射放大電路既實(shí)現(xiàn)了電流放大又實(shí)現(xiàn)了電壓放大。通過基極電流iB對集電極電流iC的控制作用，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，負(fù)載電阻從直流電源VCC中獲得比信號源提供的大得多的輸出信號功率。

共集放大電路以集電極為公共端，通過iB對iE的控制作用實(shí)現(xiàn)功率放大； 共基放大電路以基極為公共端，通過iE對iC的控制作用實(shí)現(xiàn)功率放大。

共射、共集、共基是單管放大電路的三種基本接法。第106頁/共135頁2.6基本共集放大電路一、電路的組成電路直流通路交流通路第107頁/共135頁IBQ=(VBB

–UBEQ)/[Rb+(1+)

Re]IEQ=（1+

）IBQUCEQ=VCC–

IEQ

Re二、靜態(tài)分析IBQ第108頁/共135頁圖2.5.2基本共集放大電路的交流等效電路二、動態(tài)分析1同相，射極跟隨器大小第109頁/共135頁射極輸出器特點(diǎn)Au1

輸入輸出同相Ri

大（高）Ro

?。ǖ停┯猛荆憾鄻O放大電路的輸入級、輸出級 或中間隔離級起緩沖級作用。第110頁/共135頁2.7基本共基極放大電路（1）電路組成第111頁/共135頁（2）靜態(tài)分析IBQ=(VBB-VBEQ)/[(1+)

Re]ICQ=IBQVCEQ=VCC-ICQRc-VE=VCC-ICQRc+VBEQ第112頁/共135頁（3）動態(tài)分析第113頁/共135頁第114頁/共135頁2.當(dāng)Re=0時，Au數(shù)值大小與共射電路相同。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，用于無線電通訊。3.輸入電阻小。共基極放大電路電路特點(diǎn)：

只能放大電壓，不能放大電流，第115頁/共135頁2.5.3三種接法的比較本講主要介紹了晶體管放大電路的三種組態(tài)：

共發(fā)射極放大電路既能放大電壓，也能放大電流，輸入電阻居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作低頻電壓放大。

共集電極放大電路只能放大電流，不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小，具有電壓跟隨的特點(diǎn)常用于多級放大的輸入級和輸出級，有時還用作中間隔離級（緩沖級），起阻抗變換的作用。

共基極放大電路只能放大電壓，不能放大電流。輸入電阻最小，頻率特性最好。第116頁/共135頁2.6晶體管基本放大電路的派生電路2.6.1復(fù)合管放大電路一、復(fù)合管的組成及其電流放大系數(shù)

為了進(jìn)一步改善放大電路的性能，用多只晶體管構(gòu)成復(fù)合管來取代基本電路中的一只晶體管；

或?qū)煞N基本接法組合起來，以得到多方面性能俱佳的放大電路。第117頁/共135頁圖2.6.1復(fù)合管第118頁/共135頁復(fù)合管的電流放大系數(shù)β∵∴iC1iC2β1β2>>β1>>β2∵∵

iC=iC1+iC2=β1iB1+β2iB2iCiB1（1+β1）iB1iE1=iB2∴

iC=β1iB1+β2(1+β1)iB1

=(β1+β2+β1β2)iB1第119頁/共135頁復(fù)合管的電流放大系數(shù)βiBiC第120頁/共135頁復(fù)合管的組成原則:1．在正確的外加電壓下每只管子的各極電流均有合適的通路，且均工作在放大區(qū)；2．為了實(shí)現(xiàn)電流放大，應(yīng)將第一只管的集電極或發(fā)射極電流做為第二只管子的基極電流。第121頁/共135頁二、復(fù)合管共射放大電路