雙極結(jié)型三極管及其放大電路

雙極結(jié)型三極管及其放大電路第一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分1緒論2運(yùn)算放大器3二極管及其基本電路4場(chǎng)效應(yīng)三極管及其放大電路5雙極結(jié)型三極管及其放大電路6頻率響應(yīng)7模擬集成電路8反饋放大電路9功率放大電路10信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路11直流穩(wěn)壓電源第二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5雙極結(jié)型三極管及其放大電路5.1BJT5.2基本共射極放大電路5.3BJT放大電路的分析方法5.4BJT放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題5.5共集電極放大電路和共基極放大電路5.6FET和BJT及其基本放大電路性能的比較5.7多級(jí)放大電路5.8光電三極管第三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1BJT5.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介5.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理5.1.3BJT的V-I

特性曲線5.1.4BJT的主要參數(shù)5.1.5溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響第四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管第五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介第六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類型：NPN型和PNP型。NPN型PNP型

第七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?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(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。集成電路中典型NPN型BJT的截面圖第八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二載流子的傳輸過(guò)程5.1.2放大狀態(tài)下BJT的工作原理

三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。外部條件：發(fā)射結(jié)正偏

集電結(jié)反偏1.內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程發(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）

由于三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

IC=ICN+ICBOIE=IB+IC第九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二載流子的傳輸過(guò)程2.電流分配關(guān)系根據(jù)傳輸過(guò)程可知IC=InC+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(wú)關(guān)。一般

=0.90.99。IE=IB+IC第十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二

是另一個(gè)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(wú)關(guān)。一般

>>1。根據(jù)IE=IB+ICIC=InC+ICBO且令I(lǐng)CEO=(1+)ICBO（穿透電流）2.電流分配關(guān)系第十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二3.三極管的三種組態(tài)共集電極接法，集電極作為公共電極，簡(jiǎn)稱CC。共基極接法，基極作為公共電極，簡(jiǎn)稱CB；共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，簡(jiǎn)稱CE；iEiCiBiCiBiEiC=iEiC=iBiE=(1+)iB輸出口輸入口輸出口輸入口輸出口輸入口第十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二共基極放大電路4.放大作用若vI=20mV電壓放大倍數(shù)使iE=-1mA，則iC=iE=-0.98mA，vO=-iC?

RL=0.98V，當(dāng)=0.98時(shí)，第十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.2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(guò)基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)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。第十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.3BJT的

I-V特性曲線+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE

iB=f(vBE)vCE=const(2)當(dāng)vCE≥1V時(shí)，vCB=vCE-vBE>0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，收集載流子能力增強(qiáng)，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(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1.輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）第十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.3BJT的

I-V特性曲線(3)輸入特性曲線的三個(gè)部分①死區(qū) ②非線性區(qū)③近似線性區(qū)

iBvBE

iBvBE

iBvBE1.輸入特性曲線第十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.3BJT的

I-V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vCE＜0.7V(硅管)。此時(shí)，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(gè)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(shí)，vBE小于死區(qū)電壓。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2.輸出特性曲線第十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù)

(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

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第十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù)(3)共基極直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

(4)共基極交流電流放大系數(shù)α

α=IC/IE

VCB=const當(dāng)ICBO和ICEO很小時(shí)，≈、≈，可以不加區(qū)分。1.電流放大系數(shù)

第十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù) (1)集電極基極間反向飽和電流ICBO

發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。2.極間反向電流第二十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù)

(2)集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對(duì)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。2.極間反向電流第二十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM(2)集電極最大允許功率損耗PCM

PCM=ICVCE

3.極限參數(shù)(3)反向擊穿電壓

V(BR)CBO——發(fā)射極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。V(BR)EBO——集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。

V(BR)CEO——基極開(kāi)路時(shí)集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓。第二十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.4BJT的主要參數(shù)

由PCM、ICM和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定過(guò)損耗區(qū)、過(guò)電流區(qū)和擊穿區(qū)。輸出特性曲線上的過(guò)損耗區(qū)和擊穿區(qū)過(guò)流區(qū)過(guò)壓區(qū)第二十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.1.5溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響(1)溫度對(duì)ICBO的影響溫度每升高10℃，ICBO約增加一倍。(2)溫度對(duì)的影響溫度每升高1℃，值約增大0.5%~1%。

(3)溫度對(duì)反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響溫度升高時(shí)，V(BR)CBO和V(BR)CEO都會(huì)有所提高。2.溫度對(duì)BJT特性曲線的影響1.溫度對(duì)BJT參數(shù)的影響第二十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.2基本共射極放大電路5.2.1基本共射極放大電路的組成5.2.2基本共射極放大電路的工作原理第二十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.2.1基本共射極放大電路的組成第二十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.2.2基本共射極放大電路的工作原理1.靜態(tài)

輸入信號(hào)vi＝0時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。直流通路VCEQ=VCC－ICQRc

第二十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.2.2基本共射極放大電路的工作原理2.動(dòng)態(tài)

輸入正弦信號(hào)vs后，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，BJT各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)作相應(yīng)的變化。

交流通路第二十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二BJT放大電路的其它組成形式信號(hào)源不共地第二十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二BJT放大電路的其它組成形式第三十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3BJT放大電路的分析方法5.3.1BJT放大電路的圖解分析法5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法第三十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法1.靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析

采用該方法分析靜態(tài)工作點(diǎn)，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(huà)出直流通路直流通路第三十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法列輸入回路方程

vBE=VBB－iBRb

列輸出回路方程（直流負(fù)載線）

vCE=VCC－iCRc直流通路1.靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析第三十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法在輸入特性曲線上，作出直線vBE=VBB－iBRb，兩線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn)，得到IBQ。在輸出特性曲線上，作出直流負(fù)載線vCE=VCC－iCRc，與IBQ曲線的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到VCEQ

和ICQ1.靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析第三十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法2.動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析根據(jù)vs的波形，在BJT的輸入特性曲線圖上畫(huà)出vBE、iB的波形第三十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法2.動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫(huà)出iC和vCE

的波形第三十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法2.動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析第三十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法3.靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)太高容易出現(xiàn)飽和失真飽和失真的波形第三十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法3.靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)太低容易出現(xiàn)截止失真截止失真的波形第三十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法例5.3.1阻容耦合共射極放大電路圖解與前一個(gè)電路相比，靜態(tài)時(shí)輸入回路方程略有差別vBE=VCC－iBRb輸出回路方程相同

vCE=VCC－iCRc動(dòng)態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)vi疊加Cb1上已充的靜態(tài)電壓VBEQ，然后加在BJT的b-e間，即

且電容Cb1充電完成后，其電壓等于VBEQ

vBE=VBEQ+vi第四十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法例5.3.1阻容耦合共射極放大電路圖解由于輸出端有隔直電容，所以動(dòng)態(tài)和靜態(tài)時(shí)有差別。由交流通路可得交流負(fù)載線：交流通路vce=-ic(Rc||RL)

因?yàn)榻涣餍盘?hào)過(guò)零時(shí)，電路中電壓、電流值就等于靜態(tài)值，所以交流負(fù)載線必過(guò)Q點(diǎn)，即

vce=vCE-VCEQ

ic=iC-ICQ

同時(shí)，令RL=Rc||RL則交流負(fù)載線為iC=(-1/RL)vCE+(1/RL)VCEQ+

ICQ第四十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.1BJT放大電路的圖解分析法

交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

交流負(fù)載線例5.3.1阻容耦合共射極放大電路圖解iC=(-1/RL)vCE+(1/RL)VCEQ+

ICQ第四十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型

與FET類似，也可通過(guò)BJT的小信號(hào)模型來(lái)分析其放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。

當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把BJT小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)處理。第四十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型H參數(shù)的引出

在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得用小信號(hào)交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE)vCE=constiC=f(vCE)iB=const可以寫(xiě)成：BJT雙口網(wǎng)絡(luò)第四十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。H參數(shù)的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型第四十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二H參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)可得小信號(hào)模型BJT的H參數(shù)模型BJT雙口網(wǎng)絡(luò)vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce

受控電流源hfeib，反映了BJT的基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。電流源的流向由ib的流向決定。

hrevce是一個(gè)受控電壓源。反映了BJT輸出回路電壓對(duì)輸入回路的影響。1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型第四十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二H參數(shù)小信號(hào)模型

H參數(shù)都是小信號(hào)參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。

H參數(shù)與工作點(diǎn)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(duì)交流信號(hào)的分析。模型的簡(jiǎn)化hre和hoe都很小，常忽略它們的影響。常用習(xí)慣符號(hào)rbe=hie

，

=hfeBJT的H參數(shù)數(shù)量級(jí)一般為1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型第四十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二H參數(shù)的確定

一般用測(cè)試儀測(cè)出rbe

與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出一般也用公式估算rbe

（忽略re

）=rb+(1+

)re對(duì)于低頻小功率管rb≈200

則

而

(T=300K)

(估算公式)

#

若用萬(wàn)用表的“歐姆”檔測(cè)量b、e兩極之間的電阻，是否為rbe?1.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型第四十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法2.用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（1）利用直流通路求Q點(diǎn)

共射極放大電路一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，已知。vs=0第四十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法（2）畫(huà)小信號(hào)等效電路2.用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路H參數(shù)小信號(hào)等效電路第五十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)已知，估算rbe則電壓增益為（可作為公式）電壓增益2.用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路根據(jù)第五十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.3.2BJT放大電路的小信號(hào)模型分析法輸入電阻（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)2.用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路令Ro=Rc所以輸出電阻第五十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二1.放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k

，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40A，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(shí)，Q（120uA，6mA，0V），例題第五十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二

解：（1）（2）2.放大電路如圖所示。試求：（1）Q點(diǎn)；（2）、、。已知=50。例題第五十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.放大電路如圖所示。試求：（1）Q點(diǎn)；（2）、、。已知=50。例題第五十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4BJT放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題5.4.1溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響5.4.2射極偏置電路第五十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.1溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響5.1節(jié)曾討論過(guò)，溫度變化將導(dǎo)致下列結(jié)果：

要想使ICQ基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流IBQ

。溫度T

(內(nèi)部)VBE

ICBO、ICEO

、、

ICQ第五十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路（1）穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使ICQ維持恒定

如果溫度變化時(shí)，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。T穩(wěn)定原理：

ICQIEQ

VE、VB不變

VBEQ

IBQICQ（反饋控制）1.基極分壓式射極偏置電路第五十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路b點(diǎn)電位基本不變的條件：I1>>IBQ，此時(shí)，VB與溫度無(wú)關(guān)VB>>VBEQRe取值越大，反饋控制作用越強(qiáng)一般取I1=(5~10)IBQ，VB=3~5V

（1）穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理1.基極分壓式射極偏置電路直流通路第五十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路（2）放大電路指標(biāo)分析①靜態(tài)工作點(diǎn)1.基極分壓式射極偏置電路直流通路第六十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路②電壓增益<A>畫(huà)小信號(hào)等效電路（2）放大電路指標(biāo)分析1.基極分壓式射極偏置電路第六十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：<B>確定模型參數(shù)已知，求rbe<C>增益（2）放大電路指標(biāo)分析（可作為公式用）第六十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二③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(hào)源的內(nèi)阻（2）放大電路指標(biāo)分析第六十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二④輸出電阻求輸出電阻的等效電路

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零

負(fù)載開(kāi)路

輸出端口加測(cè)試電壓對(duì)回路1和2列KVL方程為便于分析考慮rce的影響其中當(dāng)時(shí)，一般（）12則（2）放大電路指標(biāo)分析第六十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路2.含有雙電源的射極偏置電路穩(wěn)定工作點(diǎn)作用？（1）阻容耦合①靜態(tài)工作點(diǎn)第六十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路②電壓增益小信號(hào)等效電路2.含有雙電源的射極偏置電路（1）阻容耦合第六十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路（2）直接耦合電路如圖所示，求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)（2）畫(huà)出小信號(hào)等效電路（3）電壓增益（Av=vo/vi）、輸入電阻和輸出電阻Re2.含有雙電源的射極偏置電路第六十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.4.2射極偏置電路靜態(tài)工作點(diǎn)由恒流源提供分析該電路的Q點(diǎn)及、、

3.含有恒流源的射極偏置電路恒流源對(duì)交流信號(hào)而言相當(dāng)于開(kāi)路第六十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5共集電極放大電路和共基極放大電路5.5.1共集電極放大電路5.5.2共基極放大電路5.5.3BJT放大電路三種組態(tài)的比較第六十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)：信號(hào)由基極輸入，集電極輸出——

共射極放大電路信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出——

共集電極放大電路信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出——

共基極電路+VCCRcRb1ebcTviC1C2voRb2Re+VCCRcRb1C1ebcTC2voRb2Revi+VCCRcRb1viC1ebcTC2voRb2Re第七十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為射極輸出器直流通路由得第七十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路①小信號(hào)等效電路2.動(dòng)態(tài)分析第七十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路②電壓增益輸入回路：2.動(dòng)態(tài)分析輸出回路：電壓增益：其中一般，則電壓增益接近于1，電壓跟隨器即。第七十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路③輸入電阻根據(jù)定義由電路列出方程則輸入電阻當(dāng)，時(shí)，輸入電阻大2.動(dòng)態(tài)分析第七十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路④輸出電阻由電路列出方程當(dāng)，時(shí)，輸出電阻小2.動(dòng)態(tài)分析其中則輸出電阻第七十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.1共集電極放大電路#既然共集電極電路的電壓增益小于1（接近于1），那么它對(duì)電壓放大沒(méi)有任何作用。這種說(shuō)法是否正確？共集電極電路特點(diǎn)：◆電壓增益小于1但接近于1，◆輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小◆輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)第七十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路與射極偏置電路相同第七十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.2共基極放大電路2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)交流通路小信號(hào)等效電路第七十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.2共基極放大電路2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)①電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：②輸入電阻第七十九頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.2共基極放大電路#

共基極電路的輸入電阻很小，最適合用來(lái)放大何種信號(hào)源的信號(hào)？③輸出電阻2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)第八十頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.3BJT放大電路三種組態(tài)的比較第八十一頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.5.3BJT放大電路三種組態(tài)的比較三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒(méi)有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最大，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒(méi)有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。第八十二頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6FET和BJT及其基本放大電路性能的比較5.6.1FET和BJT重要特性的比較5.6.2FET和BJT放大電路性能的比較第八十三頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6.1FET和BJT重要特性的比較FET和BJT內(nèi)部都含有兩個(gè)PN結(jié)，外部都有3個(gè)電極。它們有如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

FETBJT

柵極g基極b

源極s發(fā)射極e

漏極d集電極c

第八十四頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6.1FET和BJT重要特性的比較雖然這兩類器件的工作原理不相同，但它們都可以利用兩個(gè)電極之間的電壓控制流過(guò)第三個(gè)電極的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入對(duì)輸出的控制。

MOS管：柵-源電壓vGS控制漏極iD

BJT：基-射極間電壓vBE控制集電極電流iC

在放大區(qū)域內(nèi)，MOS管的iD與vGS之間是平方律關(guān)系，而B(niǎo)JT的iC與vBE之間是指數(shù)關(guān)系。顯然，指數(shù)關(guān)系更加敏感，所以通常BJT管的跨導(dǎo)要大于MOS管的跨導(dǎo)。因MOS管的柵極電流iG=0，而B(niǎo)JT管的基極電流iB0，且電壓vBE首先影響iB（或iE），然后通過(guò)iB（或iE）實(shí)現(xiàn)對(duì)iE的控制，故常將BJT稱為電流控制器件，MOS管稱為電壓控制器件，以示兩者之差別。第八十五頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6.1FET和BJT重要特性的比較MOS管的跨導(dǎo)gm不僅與VGSQ和開(kāi)啟（夾斷）電壓的差值（或IDQ）有關(guān)，而且還與其溝道的寬長(zhǎng)比W/L

有關(guān)。而B(niǎo)JT的gm

僅與ICQ有關(guān)。這兩類器件的輸出電阻ro都等于Early電壓VA與靜態(tài)電流（IDQ或ICQ）的比值。通常BJT的VA比MOS管的VA大。意味著B(niǎo)JT的輸出電阻ro

比MOS管的大。MOS管的Kn與BJT的或具有類似的性質(zhì)，即它們主要取決于管子的固有參數(shù)（如，尺寸、參雜濃度、載流子遷移率等），而與它們所在的電路無(wú)關(guān)。第八十六頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.6.2FET和BJT放大電路性能的比較第八十七頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.7多級(jí)放大電路5.7.1共射-共基放大電路5.7.2共集-共集放大電路5.7.3共源-共基放大電路第八十八頁(yè)，共九十九頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.7.1共射-共基放大電路共射－共基