模擬電子技術(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第1頁(yè)
模擬電子技術(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第2頁(yè)
模擬電子技術(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第3頁(yè)
模擬電子技術(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第4頁(yè)
模擬電子技術(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第四章三極管及放大電路基礎(chǔ)BJT的簡(jiǎn)介共射極放大電路放大電路的分析方法放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題共集電極放大和共基極放大電路組合放大電路放大電路的頻率響應(yīng)§4.1半導(dǎo)體BJT一、BJT結(jié)構(gòu)(BipolarJunctionTransistor)形成:將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合到一起;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);2個(gè)PN結(jié)的相互作用,使得三極管具有電流放大作用;三極管包括NPN與PNP兩種類型?;靖拍?、幾種BJT的外形(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管半導(dǎo)體三極管圖片N集電區(qū)N發(fā)射區(qū)P基區(qū)ebc集電結(jié)發(fā)射結(jié)集電極發(fā)射極基極2.三極管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)ebcNPN管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)結(jié)面積大雜質(zhì)濃度低,且很薄雜質(zhì)濃度高,自由電子濃度高箭頭表示BJT導(dǎo)通時(shí)的電流方向2個(gè)PN結(jié)不是簡(jiǎn)單的組合,每個(gè)區(qū)有各自的特點(diǎn)。P集電區(qū)P發(fā)射區(qū)N基區(qū)ebc集電結(jié)發(fā)射結(jié)集電極發(fā)射極基極PNP管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)bec結(jié)面積大雜質(zhì)濃度低,且很薄雜質(zhì)濃度高,空穴濃度高箭頭表示BJT導(dǎo)通時(shí)的電流方向二、BJT的電流分配與放大原理1.放大的條件內(nèi)部條件:發(fā)射區(qū)摻雜濃度高;基區(qū)薄且摻雜濃度低;集電區(qū)的面積大。外部條件:發(fā)射結(jié)正偏;集電結(jié)反偏。

擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流IE,復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成基極電流IB,漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流IC。少數(shù)載流子的運(yùn)動(dòng)因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少數(shù)擴(kuò)散到基區(qū)的電子與空穴復(fù)合因集電區(qū)面積大,在外電場(chǎng)作用下大部分?jǐn)U散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū)基區(qū)空穴的擴(kuò)散2.BJT內(nèi)部載流子的傳輸(以NPN為例)

IBbVEEVCCecIEICNNP電子流ICBOICN3.電流分配關(guān)系設(shè):發(fā)射結(jié)、基極與集電極電流分別用IE、IB、IC表示。集電極收集的電子流基極復(fù)合電流基極-集電極反相飽和電流由于,因而,

為發(fā)射電流被集電極收集的比例系數(shù)忽略,令,發(fā)射極-集電極反相飽和電流,或稱穿透電流

也被稱為發(fā)射極電流放大系數(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。稱為基極電流放大系數(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)。由于,,因而一般

>>1。三極管的集電極電流對(duì)基極電流具有很好的放大作用4.三極管的三種基本連接電路(c)共集電極接法。(b)共發(fā)射極接法;(a)共基極接法;基極作為公共電極發(fā)射極作為公共電極集電極作為公共電極輸入輸入輸入輸出輸出輸出結(jié)論

BJT滿足內(nèi)部條件和外部條件,具有放大作用;

電流放大系數(shù)發(fā)射極電流放大系數(shù):或,基極電流放大系數(shù):或,α與β滿足:

BJT的放大作用,按電流分配實(shí)現(xiàn),稱之為電流控制元件;

晶體管具有電流放大作用時(shí)的管腳電壓:NPN管:

UBE>0

UBC<0即VC>VB>VEPNP管:

UBE<0

UBC>0即VC<VB<VEebcbec對(duì)于硅管,UBE≈0.7;對(duì)于鍺管,UBE≈0.2,各電極電流關(guān)系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05結(jié)論:1)三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2)IC

IB

IC

IE

3)

IC

IB

把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化,是CCCS器件。BECNNPEBRBECRC例1在晶體管放大電路中,測(cè)得三個(gè)晶體管的各個(gè)電極的電位如圖。試判斷各晶體管的類型(是NPN管還是PNP管,是硅管還鍺管),并區(qū)分e、b、c三個(gè)電極。

2V2.7V6V

2.2V5.3V6V

4V

1.2V

1.4V(a)(b)(c)解:(1)依|VBE|=0.7V(或|VBE|=0.2V)確定硅還是鍺。(2)找出c極:極間電壓不是0.7V或0.2V的為c極。(3)VB、VE、VC三個(gè)電位中,VC最低,是PNP管;VC最高,是NPN管。(4)PNP管:VC<VB<VE;NPN管:VC>VB>VE。以確定b,e極。

2V2.7V6V

2.2V5.3V6V

4V

1.2V

1.4V(a)(b)(c)CCCPNPPNPNPNebbeeb硅硅鍺例2:測(cè)得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示在圓圈內(nèi)畫(huà)出管子,說(shuō)明管型,標(biāo)明極性,并判別是鍺管還是硅管。硅PNP硅NPN硅NPN鍺NPN鍺PNP鍺PNP特性曲線即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線,是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn),反映了晶體管的性能,是分析放大電路的依據(jù)。由于BJT為雙端口網(wǎng)絡(luò),因而包括輸入V-I特性與輸出V-I特性。為什么要研究特性曲線:1)直觀地分析管子的工作狀態(tài)2)合理地選擇偏置電路的參數(shù),設(shè)計(jì)性能良好的電路重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線三、BJT的V-I特性曲線(以共射電路為例)發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端共發(fā)射極電路(共射電路)輸入回路輸出回路測(cè)量晶體管特性的實(shí)驗(yàn)線路ICEBmA

AVUCEUBERBIBECV++––––++特性曲線為什么VCE增大曲線右移?

對(duì)于小功率晶體管,UCE大于1V的一條輸入特性曲線可以取代VCE大于1V的所有輸入特性曲線。為什么像PN結(jié)的伏安特性?為什么VCE增大到一定值曲線右移就不明顯了?1.輸入特性曲線

在C-E之間接固定電壓時(shí),基極電流與B-E之間的電壓之間的變化關(guān)系,稱為共射電路的輸入特性。即:1.輸入特性曲線vBE(V)iB(A)802040600.20.40.60.8OvCE=0VVCE=1V

vCE=0,沒(méi)有電子被集電極收集,相當(dāng)于二極管的正向特性。

vCE>1V后,

vCE,

iC基本不變,iB亦基本不變,因而,一般使用

vCE=1V的曲線作為輸入特性。

vCE=1V,集電結(jié)反偏,電子大部分被集電區(qū)收集引起iB

,需要更大的B-E電壓才能產(chǎn)生同樣的基極電流,曲線右移

在C-E之間接固定電壓時(shí),基極電流與B-E之間的電壓之間的變化關(guān)系,稱為共射電路的輸入特性。即:VCE>1VvCE(V)iC(mA)432102468ICE02.輸出特性曲線100806020iB=0iB=40(A)

改變iB,得到一組曲線簇當(dāng)vCE很小時(shí),曲線很陡,由于集電結(jié)反偏小,收集載流子能力弱,此時(shí),βiB≥iC值,稱為飽和區(qū)。

vCE

iC

當(dāng)vCE>1V后,iC大致與橫軸平行,β基本不變,為線性放大區(qū);

在基極電流一定時(shí),集電極電流與C-E之間的電壓之間的變化關(guān)系,稱為共射電路的輸出特性。即:飽和區(qū)線形放大區(qū)截止區(qū)2.輸出特性對(duì)應(yīng)于一個(gè)IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。為什么uCE較小時(shí)iC隨uCE變化很大?為什么進(jìn)入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線?飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)晶體管的三個(gè)工作區(qū)域

晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí),輸出回路的電流iC幾乎僅僅決定于輸入回路的電流iB,即可將輸出回路等效為電流iB控制的電流源iC。四、BJT的主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)若IC>>ICEO則交流時(shí),用

表示對(duì)于共射電路,直流電流放大系數(shù)為:對(duì)于共基電路,直流電流放大系數(shù)為:交流時(shí),用α

表示β是常數(shù)嗎?什么是理想晶體管?什么情況下?vCE(V)iC(mA)4321024682.31.5

iC

iBQ100806040iB=20(A)例

電流放大系數(shù)不是固定不變的值,只有在特性曲線較平坦的部分,基本保持不變,可以看作為常數(shù)

直流放大系數(shù)反映的是靜態(tài)工作時(shí)的放大倍數(shù),而交流放大系數(shù)是動(dòng)態(tài)工作時(shí)的放大倍數(shù)。

只有在忽略ICEO且工作在線性區(qū)時(shí),直流放大系數(shù)與交流放大系數(shù)接近。由于ICEO較小,工程上放大器一般工作在線性區(qū),因而一般認(rèn)為:結(jié)論2.集電極-基極反向飽和電流ICBO

由三極管的集電極-基極之間的PN結(jié)的少數(shù)載流子的反向漂移引起的電流;

可以通過(guò)在c、b間加上一定反向電壓進(jìn)行測(cè)試;VCCe

A+–cb

ICBOICBO隨溫度升高而升高;硅管的ICBO較小,<1

A

鍺管:約為10

A。3.集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICE0(穿透電流)基極開(kāi)路,c、e間加一定反向電壓時(shí)的集電極電流VCCecb

ICEO

AICEO也可通過(guò)外加電壓測(cè)試;ICEO隨溫度升高而升高;4.極限參數(shù)a.集電極最大允許電流ICM三極管的參數(shù)變化不超過(guò)允許值時(shí)集電極允許的最大電流。當(dāng)電流超過(guò)ICM,管子性能下降,甚至燒壞。(幾十毫安~幾百安培)b.集電極最大允許功率PCM集電結(jié)上允許損耗功率的最大值,超過(guò)此值會(huì)使管子性能變壞或燒毀。因此,集電極電流與C-E間的電壓必須滿足:安全工作區(qū)c.反向擊穿電壓VBRV(BR)EBO:集電極開(kāi)路時(shí),e-b間的反向擊穿電壓。V(BR)CBO:發(fā)射極開(kāi)路時(shí),c-b間的反向擊穿電壓。V(BR)CEO:基極開(kāi)路時(shí),c-e間的反向擊穿電壓。

設(shè)計(jì)放大電路時(shí),應(yīng)選擇合適的三極管與電路參數(shù),保證工作在BJT的安全工作區(qū)域。五、溫度對(duì)BJT參數(shù)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。五、溫度對(duì)BJT參數(shù)的影響一、電路的組成及各元件的作用VBB、Rb:使UBE>Uon,且有合適的IB。VCC:使UCE≥UBE,同時(shí)作為負(fù)載的能源。Rc:將ΔiC轉(zhuǎn)換成ΔuCE(uo)。動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí):

輸入電壓ui為零時(shí),晶體管各極的電流、b-e間的電壓、管壓降稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q,記作IBQ、ICQ(IEQ)、UBEQ、UCEQ。共射§4.2共射極放大電路二.共射放大電路的電壓放大作用UBEIBICUCE(1)無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO結(jié)論:(1)無(wú)輸入信號(hào)電壓時(shí),三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和

IC、UCE。

(IB、UBE)

和(IC、UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn),稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。QIBUBEQUCEICUBEIB無(wú)輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE?有輸入信號(hào)(ui

≠0)時(shí)uCE=UCC-iC

RCuo

0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO(2)輸入信號(hào)(ui

≠0)時(shí):結(jié)論:(2)加上輸入信號(hào)電壓后,各電極電流和電壓的大小均發(fā)生了變化,都在直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量,但方向始終不變。+集電極電流直流分量交流分量動(dòng)態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析結(jié)論:(3)若參數(shù)選取得當(dāng),輸出電壓可比輸入電壓大,即電路具有電壓放大作用。(4)輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180°,即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO符號(hào)規(guī)定UA大寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo),表示直流量。uA小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo),表示交直流量。ua小寫(xiě)字母、小寫(xiě)下標(biāo),表示交流分量。uAua交直流量交流分量tUA直流分量三、設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性

輸出電壓必然失真!

設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn),首先要解決失真問(wèn)題,但Q點(diǎn)幾乎影響著所有的動(dòng)態(tài)參數(shù)!

為什么放大的對(duì)象是動(dòng)態(tài)信號(hào),卻要晶體管在信號(hào)為零時(shí)有合適的直流電流和極間電壓?四、放大電路的組成原則靜態(tài)工作點(diǎn)合適:合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路,在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。對(duì)實(shí)用放大電路的要求:共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無(wú)直流分量。兩種實(shí)用放大電路:(1)直接耦合放大電路問(wèn)題:1.兩種電源2.信號(hào)源與放大電路不“共地”共地,且要使信號(hào)馱載在靜態(tài)之上靜態(tài)時(shí),動(dòng)態(tài)時(shí),VCC和uI同時(shí)作用于晶體管的輸入回路。將兩個(gè)電源合二為一有直流分量有交流損失-+UBEQ兩種實(shí)用放大電路:(2)阻容耦合放大電路耦合電容的容量應(yīng)足夠大,即對(duì)于交流信號(hào)近似為短路。其作用是“隔離直流、通過(guò)交流”。靜態(tài)時(shí),C1、C2上電壓?動(dòng)態(tài)時(shí),C1、C2為耦合電容!電解電容,有極性。大小為10

F~50

F+-UBEQ-+UCEQuBE=uI+UBEQ,信號(hào)馱載在靜態(tài)之上。負(fù)載上只有交流信號(hào)。簡(jiǎn)化電路——電路的習(xí)慣畫(huà)法采用單電源供電,即:VBB=VCC,省略電源VCC的符號(hào),只標(biāo)出VCC的非接地端的電壓數(shù)值及極性。公共端用“⊥”表示,稱為參考點(diǎn)或信號(hào)地。Cb1RbRcCb2VCCIBICec(b)v0vi

+

+Cb1Cb2ViVBBVCCRCRBV0

放大電路分析,包括動(dòng)態(tài)分析與靜態(tài)分析;

BJT靜態(tài)分析主要分析BJT在直流工作狀態(tài)下的電路狀態(tài):IB,VBE,IC與VCE;

BJT動(dòng)態(tài)分析主要分析BJT在交流輸入作用下的電路的動(dòng)態(tài)變化量:ib,vbe,ic與vce;

根據(jù)疊加原理,電路各信號(hào)可為直流與交流信號(hào)之和,即:iB=

IB+ib,vBE=VBE+vbe,iC=IC+ic,vCE=VCE+vce。1、基本概念4.3放大電路的分析方法直流通路直流通路用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB、IC、UCE)斷開(kāi)斷開(kāi)+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE直流通路:無(wú)信號(hào)時(shí)電流(直流電流)的通路,用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。將交流電壓源短路,將電容開(kāi)路。2、靜態(tài)分析當(dāng)放大電路vi=0時(shí),直流工作狀態(tài),簡(jiǎn)稱靜態(tài)。

畫(huà)出圖示電路的直流通路,并近似估計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)解:(a)+RL

RcRb1+VCC–+Rb2Cb2Cb1TRe+VCCRcRb1Rb2TRe(b)+VCC+

RcRb1–+TCb2Cb1Rb2ceb(b)+VCCRcRb1TRb2eb(c)+

Rb1+VCC–+TCb2Cb1Rb3Rb2Re2Re1Rb1TRb3Rb2Re2Re1+VCC(d)+

Rb1Rc+VCC–+TC3C1Rb2ReC2Rb1Rc+VCCTRb2Re+

Rb1+VCC–TCb2Rb3Rb2Re2Re1RsVs(e)Rb1TRb3Rb2Re2Re1+VCCRs例:用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。(a)已知:VCC=12V,RC=4K,Rb=300K,=37.5。解:VBE

0.7VRb+VCCRC采用近似法,由直流通路可估算靜態(tài)工作點(diǎn)。+VCCRcRb1TRb2eb(b)已知:VCC=12V,RC=4K,Rb1=Rb2=100K,=100。解:VBE

0.7V(c)已知:VCC=12V,RC=4K,Rb1=Rb1=100K,Re=4K,=100。

解:VBE

0.7VRb1Rc+VCCTRb2ReCb1RbviVBBVCCRc+

vCECb2+

iBiC

+vBEv0

+放大電路接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況vCEttiCv0ttvitiB3、動(dòng)態(tài)分析當(dāng)放大電路輸入信號(hào)后(vi

0),電路中各處的電壓、電流處于變動(dòng)狀態(tài),這時(shí)電路處于動(dòng)態(tài)工作情況,簡(jiǎn)稱動(dòng)態(tài)。動(dòng)態(tài)分析主要是通過(guò)分析放大器的交流通路,來(lái)研究在輸入信號(hào)作用下,電路各狀態(tài)的變化量:ib,vbe,ic,vce交流通路是指不考慮直流,只考慮動(dòng)態(tài)變化量(交流量)時(shí)電流流過(guò)的通路。畫(huà)交流通路的原則:

a、將隔直電容視為短路;b、不考慮直流,設(shè)電壓源電壓為0V,電流源電流為0A,即:電壓源短路,而電流源開(kāi)路動(dòng)態(tài)分析的目的:得出v0與vi的關(guān)系及電路動(dòng)態(tài)范圍變化量,實(shí)際值還要疊加靜態(tài)值++VCC+12V4k

RLCb2+

iC20F

Cb120FRc4k

Rb300k

iBviv0Rb+

ibviRLRc+

v0ic短路短路與地短路置零例(a)(b)+RL

RcRb1+VCC–+Rb2Cb2Cb1TRe+RL

RcRb1–+Rb2TRe(c)+VCC+

RcRb1–+TCb2Cb1Rb2ceb+

RcRb1–+TRb2eb(d)+

Rb1Rc+VCC–+TC3C1Rb2ReC2+

Rc–+TReiV&一、靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析二、動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析三、非線性失真的圖解分析四、圖解分析法的適用范圍4.3.1圖解分析法(以共射電路為例)一、靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析基本思路:

將電路分成線性與非線性兩部分;列出線性部分的輸入與輸出回路方程;在三極管(非線性部分)的輸入、輸出特性曲線(非線性部分)上求Q點(diǎn)。

+Cb1300k

RbviVBB12VVCC12V4k

Rc+

vCECb2+

v0iBiC20F20F非線性電路部分線性電路部分線性電路部分2、列輸入回路方程

3、列輸出回路方程(直流負(fù)載線)

VCE=VCC-ICRc1、畫(huà)出直流通路基本步驟:Rb+VCCRC5、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ICQ。4、在輸入特性曲線上,作出直線

,兩線的交點(diǎn)即是Q點(diǎn),得到IBQ及IEQ。直流負(fù)載線ib(A)

tiB(A)vBE(V)2040600.20.40.60.8OIBQQ

Q

vbe(V)

tA、根據(jù)vi曲線在輸入特性上求iB的曲線設(shè)vbe=vi=0.02sint(V)二、動(dòng)態(tài)工作情況分析ib=20sint(μA)vCE(V)O36912100iC(mA)8060IB=40201432MNB、根據(jù)iB在輸出特性上求iC和vCE(無(wú)外接負(fù)載時(shí))

tvce(V)VCEO

tic(mA)ICOQQ

Q

直流負(fù)載線v0=vce=3sint(V)

tib(uA)Oib=20sint(μA)C、帶交流負(fù)載的動(dòng)態(tài)分析輸出端接負(fù)載,由于Cb2的隔直作用,不影響靜態(tài)工作點(diǎn),但動(dòng)態(tài)工作情況會(huì)發(fā)生變化。++VCC+12V4k

RLCb2+

iC20F

Cb120FRc4k

Rb300k

iBviv0即輸出回路發(fā)生了變化,必須通過(guò)交流通路,重新求輸出回路方程。由交流通路得到:RbRCRLuiuoicuceuce=-ic(RC//RL)=-icRL'畫(huà)交流通路:Q1.5交流負(fù)載線vCE(V)036912100iC(mA)8060IB=40A20143256在輸出特性曲線上作交流負(fù)載線過(guò)Q點(diǎn)作一條斜率為-1/R‘L的曲線,稱為交流負(fù)載線Q’Q’’

tvce(V)VCEO

tic(mA)ICO由圖解法對(duì)共射電路分析得到如下結(jié)論:b.v0是與vi同頻率的正弦波;

c.v0與vi反相,因此共射電路具有反相作用。

1.BJT的三個(gè)工作區(qū)域截止區(qū)IB=0以下部分為截止區(qū)發(fā)射結(jié)零偏或反偏I(xiàn)C=ICEO

≈0VCE≈VCC管子c、e間如同斷開(kāi)O123456

1234vCE(V)iC(mA)40(A)080120160200Q2QQ1NM飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)三、靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇

飽和區(qū)輸出特性的上升和彎曲部分發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏

IB>IC

深度飽和時(shí)電壓VCE為:VCES=0.3V(硅)VCES=0.1V(鍺)管子c、e間如同短接O123456

1234vCE(V)iC(mA)40(A)080120160200Q2QQ1NM飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)

放大區(qū)(線性區(qū))平坦部分IC=

IBO123456

1234vCE(V)iC(mA)40(A)080120160200Q2QQ1NM飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)2.靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響截止失真的波形

Q點(diǎn)設(shè)置太低,引起截止失真飽和失真的波形Q點(diǎn)設(shè)置太高,引起飽和失真iCuCEuo可輸出的最大不失真信號(hào)(3)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ib保證信號(hào)不失真,必須始終工作在放大區(qū),對(duì)NPN硅管:Vce>1V;Ib>0(PNP管符號(hào)相反)。靜態(tài)工作點(diǎn)位于截止邊界與飽和邊界中間位置時(shí),動(dòng)態(tài)范圍最大。

Q點(diǎn)選擇原則:Q點(diǎn)應(yīng)選在交流負(fù)載線的中央Q點(diǎn)選得太低,容易出現(xiàn)截止失真;Q點(diǎn)選得太高,容易出現(xiàn)飽和失真。

小結(jié):晶體管三個(gè)工作區(qū)的特點(diǎn):放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏有電流放大作用,IC=βIB輸出曲線具有恒流特性截止區(qū):發(fā)射結(jié)、集電結(jié)處于反偏失去電流放大作用,IC≈0晶體管C、E之間相當(dāng)于開(kāi)路飽和區(qū):發(fā)射結(jié)、集電結(jié)處于正偏失去放大作用晶體管C、E之間相當(dāng)于短路選擇Q點(diǎn)的原則:使放大電路始終工作在線形區(qū)例

判斷下列管子的工作狀態(tài)02V3V(a)00.7V3V(b)2.3V3V2.6V(c)03V(d)0.7V解:(a)發(fā)射結(jié)反偏

管子截止(b)發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,Vce>1V

管子放大(c)發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏,Vce=0.3V,

管子飽和(d)發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,

Vce<-1V,

管子放大圖解分析法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):

直觀、形象。有助于建立和理解交、直流共存,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)等重要概念;有助于理解正確選擇電路參數(shù)、合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性。能全面地分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作情況。缺點(diǎn):不能分析工作頻率較高時(shí)的電路工作狀態(tài),也不能用來(lái)分析放大電路的輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。一.BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型建立小信號(hào)模型的意義建立小信號(hào)模型的思路

當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)很小時(shí),在小范圍內(nèi)將三極管的特性曲線局部線性化,從而把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)近似處理。

由于三極管是非線性器件,這樣就使得放大電路的分析非常困難。圖解分析法具有局限性?!?.3.2小信號(hào)模型分析法1.H參數(shù)的引出BJT是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)BJT的輸入端口特性:BJT的輸出端口特性:vBE=f1(iB,vCE)iC=f2(iB,vCE)+-+-vBEiBiCvCEvBE(V)iB(A)802040600.20.40.60.8OVCE=1VvCE(V)iC(mA)432102468100806020iB=40(A)在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的微變量,可通過(guò)對(duì)輸入、輸出特性進(jìn)行微分,得到:記:則:稱為H參數(shù)混合參數(shù)電阻電導(dǎo)無(wú)量綱無(wú)量綱dvBE、dvCE、diB及diC表示為在工作點(diǎn)(Q點(diǎn))附近無(wú)限小的信號(hào)變化量。當(dāng)放大器工作在線性區(qū),信號(hào)量較小時(shí),可分別用vbe、vce、ib與ic代替,得到BJT在Q點(diǎn)附近的局部線性化模型:vbe=hie·ib+hre·vceic=hfe·ib+hoe·vceH參數(shù)的物理意義hie:,反映在Q點(diǎn)附近,vCE不變,基極電流iB微小變化引起B(yǎng)-E間的電壓vBE變化量的程度,單位為,可用等效電阻表示,習(xí)慣符號(hào)為rbe,約1k左右vBEiB

iB

vBEQ過(guò)Q點(diǎn)切線的斜率的倒數(shù)為hieiCvCE

vCE

iCQhoe:,反映在Q點(diǎn)附近,輸入電流iB不變,C-E間電壓vCE變化引起集電極電流ic變化的程度,單位為(西門(mén)子,s),可表示為等效電導(dǎo),習(xí)慣符號(hào),1/rce,10–5級(jí)過(guò)Q點(diǎn)切線的斜率的為hoehfe:,反映Q點(diǎn)附近,vCE不變,輸入電流iB變化引起的輸出電流變化的比值,即:Q點(diǎn)附近的電流放大倍數(shù),習(xí)慣符號(hào):βhre:,反映在Q點(diǎn)附近,輸入電流iB不變,輸出vCE變化引起輸入電壓vBE變化的比值,即:反向電壓傳輸比,習(xí)慣符號(hào):μr,無(wú)量綱,10–4級(jí)2.BJT的H參數(shù)小信號(hào)模型及等效電路將局部線性化表達(dá)式用習(xí)慣符號(hào)代替,得:從而可畫(huà)出基于小信號(hào)輸入的H參數(shù)小信號(hào)等效電路+–vbe+–vcebcerce

ibrbe

rvce+–ibic(a)–注意方向PNP與NPN具有相同的等效電路。+–vbe+–vcebce

ibrbeibic(b)–—+–vbe+–vcebcerce

ibrbe

rvce+–ibic(a)—

r很小,rbeib>>

rvce

可忽略

rvce

而rce很大,rce>>RL

可忽略rce的影響。從而,得到簡(jiǎn)化的BJT小信號(hào)等效電路由于:因而:3.H參數(shù)的確定通過(guò)H參數(shù)測(cè)試儀,或利用BJT特性圖求β參數(shù)與rbe。參數(shù)rbe可以用經(jīng)驗(yàn)公式求得:

常溫(300K)時(shí),VT=26mv,小功率管的rb=200Ω注意?。?!1.小信號(hào)參數(shù)模型是基于信號(hào)變化量的動(dòng)態(tài)模型,不能使用小信號(hào)參數(shù)模型或等效電路求Q點(diǎn)。2.由于小信號(hào)參數(shù)模型是Q點(diǎn)附近的近似線性化模型,不同Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同參數(shù)。二、用H參數(shù)小信號(hào)模型分析共射極放大電路++12V4k

RLCb2+

20F

Cb120FRc4k

Rb300k

viv0VCCbce1b1

22

1.畫(huà)電路的小信號(hào)模型畫(huà)BJT的小信號(hào)模型,標(biāo)出e,b,c;按直流電壓源短路、電流源開(kāi)路及隔直電容短路的原則畫(huà)其他元件;用相量標(biāo)出各電壓、電流(測(cè)試時(shí)常用正弦波作輸入信號(hào))22

RcRL+–11

Rb+–bcerbe—+RLCb2+

Cb1RcRbviv0VCCbce1b1

22

短路短路短路2.求電壓放大倍數(shù)負(fù)號(hào)說(shuō)明反相22

RLRc+–Rb11

+–bcerbe—(可作為公式)3.計(jì)算輸入電阻和輸出電阻a.輸入電阻

對(duì)信號(hào)源而言,放大器為它的負(fù)載,這個(gè)負(fù)載即放大器的輸入電阻Ri(從11'看進(jìn)去的等效電阻)22

RLRc+–Rb11

+–bcerbe—Ri

對(duì)負(fù)載而言,放大器可等效為一個(gè)內(nèi)阻為Ro電壓源Vo,這個(gè)Ro即放大器的輸出電阻。在輸入短路,輸出開(kāi)路,輸出端加入測(cè)試電壓,得b.輸出電阻22

RcRb11

+–bcerbe—Ro+–用H參數(shù)分析小信號(hào)電路的步驟:1、靜態(tài)分析求IE2畫(huà)出三極管的H參數(shù)小信號(hào)模型等效電路,并標(biāo)出三個(gè)電極(C,B,E)及電流方向;2、根據(jù)交流信號(hào)通路畫(huà)出其它元件;3、將圖中的變量用相量表示;4、利用等效電路求解各參數(shù)。

小結(jié)

畫(huà)出圖示電路的微變等效電路,圖中設(shè)各電容的容抗均可忽略(注意標(biāo)出電壓電流的正方向)。Rb2+–+–解:(a)RcRe+RL

RcRb1+VCC–+Rb2Cb2Cb1TRb1RLrbebec–Re(b)+VCC+

RcRb1–+TCb2Cb1Rb2ceb(b)Rb2Rb1+–+–RCbrbeec–(c)+

Rb1+VCC–+TCb2Cb1Rb3Rb2Re2Re1Re1Rb3Rb2Rb1+–rbebec–例如圖所示電路T為3DG6,已知工作點(diǎn)處的

=40(1)求(2)若Rs=500,求源電壓放大倍數(shù)++12V4k

RL

Rc4k

Rb300k

+VCC+–Rs+–解:(1)靜態(tài)分析,求IE++12V4k

RL

Rc4k

Rb300k

+VCC+–Rs+–+12VRc4k

Rb300k

+VCC由原圖可畫(huà)出電路的直流通路,由直流通路,得:解:(2)畫(huà)交流通路,求等效電路+–RL+–Rsrbe+–RbbecRc—取rbe=200

,VT=26mv++12V4k

RL

Rc4k

Rb300k

+VCC+–Rs+–(3)求Ri=Rb//rbe≈rbe=0.866k由于信號(hào)源內(nèi)阻Rs的存在,輸入信號(hào)在Rs上損失了一部分,使,從而使放大倍數(shù)下降。+–RL+–Rsrbe+–RbbecRc—§4.4放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題一、溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響B(tài)JT具有熱敏性,溫度主要對(duì)BJT產(chǎn)生三個(gè)影響:

T

ICBO

:T

本證激化

電子空穴對(duì)

ICBO

ICEO

2.

T

VBE

:T

載流子運(yùn)動(dòng)PN結(jié)的阻檔

正向結(jié)電阻

VBE。(硅大約為–2.2mV/

C)3.T

:T

基區(qū)載流子運(yùn)動(dòng)加快

加快了向集電極的漂移

。

結(jié)溫每升高1℃,

增加0.5%~1%(硅)溫度對(duì)三個(gè)因素的影響的結(jié)果將導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))的漂移,T

IC

Q點(diǎn)上移,穩(wěn)定且合適的靜態(tài)工作點(diǎn)(Q點(diǎn))是放大電路正常工作的基本前提。因此,溫度的變化將影響放大電路的性能。解決辦法

盡量保持溫度不變;

選擇高質(zhì)量的晶體管;

采取技術(shù)措施,利用溫度負(fù)反饋原理,隨著溫度的變化自動(dòng)調(diào)整電路參數(shù),從而減小溫度影響,以穩(wěn)定Q點(diǎn)。針對(duì)ICBO的影響,可使IB隨溫度的升高自動(dòng)而自動(dòng) 減?。会槍?duì)VBE的影響,可使發(fā)射結(jié)的電壓隨溫度的升高 而自動(dòng)減??;共射電路穩(wěn)定Q點(diǎn)的常用方法:射級(jí)偏置。二、射極偏置電路Q點(diǎn)穩(wěn)定的過(guò)程RLCb2Cb1RcRb1+VCCIB+ICI1ICIBbcevivo+–+–Rb2Re1.基極分壓式射極偏置電路加入基極偏置電路,穩(wěn)定基極電壓,當(dāng)I1>>IBb.加入射極偏置電阻,隨溫度自動(dòng)調(diào)節(jié),穩(wěn)定Q點(diǎn)。基極偏置射極偏置T

IC

IE

IERe

VE

VBE

IB

IC

例已知,估算射極偏置電路的Q點(diǎn),并計(jì)算解:(1)求Q點(diǎn)RLCb2Cb1RcRb1+VCCIB+ICI1ICIBbcevivo+–+–Rb2Re(2)畫(huà)小信號(hào)模型+–RLrbe+–Rb2becRcRbRb1Re—(3)求Av

′RLCb2Cb1RcRb1+VCCIB+ICI1ICIBbcevivo+–+–Rb2Re射極偏置電阻使得放大倍數(shù)下降!(4)求Ri,R0+–RLrbe+–RiRb2becRcRbRb1Re—射極偏置電阻使得輸入阻抗變大!2、帶旁路電容的射極偏置電路射極偏置電路Re的接入,雖穩(wěn)定了Q點(diǎn),但使下降,為了兩全其美,在Re兩端并一個(gè)電容CeCb1+VCC–++–Cb2CeRLReRb1Rb2RcCe為交流信號(hào)提供一條旁路,稱為旁路電容,使得放大倍數(shù)不受Re的影響。+–RLrbe+–Rb2becRcRbRb1—類似的方法求得(靜態(tài)Q點(diǎn)與輸出電阻Ro與前一致):Ri=Rb1//Rb2//rbe小信號(hào)等效電路為:3.含有雙電源的射極偏置電路(1)阻容耦合阻容耦合的特點(diǎn):基極電壓穩(wěn)定,靜態(tài)工作點(diǎn)不受信號(hào)源內(nèi)阻、負(fù)載電阻影響,適應(yīng)于交流輸入信號(hào)。2.含有雙電源的射極偏置電路(2)直接耦合直接耦合電路的特點(diǎn):靜態(tài)工作點(diǎn)受信號(hào)源內(nèi)阻、負(fù)載電阻影響,適合于直流(如壓力傳感信號(hào))或低頻放大電路4.含有恒流源的射極偏置電路特點(diǎn):靜態(tài)工作點(diǎn)電流由恒流源直接提供,因而,具有較穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流。小信號(hào)等效電路:§4.5共集電極電路和共基極電路一、共集電極電路(也稱射極電壓跟隨器)Cb1+–Cb2RbRLRs+––+RebceT+VCC從交流通路知:輸入加在基極與集電極之間,輸出電壓為發(fā)射極與集電極之間的電壓,稱為共集電極電路。交流通路靜態(tài)分析首先畫(huà)出直流通路,

Rb

IB

+VBE+Re

IE

=VccIC=IBVCE=VCC-Ie

Re

≈VCC-ICRe直流通路2.動(dòng)態(tài)分析a.小信號(hào)模型b.求因此共集放大電路電壓增益約等于1,且為同相放大。Ri'=rbe+(1+

)RL'Ri=Rb//Ri'=Rb//[rbe+(1+

)RL']c.求Ri當(dāng)β>>1時(shí),輸入電阻很大列電路方程:其中則當(dāng),時(shí),輸出電阻很小d.求Ro結(jié)論:共集電極電路特點(diǎn)

電壓增益小于1但接近于1,輸入與輸出同相,常稱為射極電壓跟隨器;

輸入電阻大,對(duì)電壓信號(hào)源衰減?。?/p>

輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng);用途:Ri大常用作多級(jí)放大器的第一級(jí)(輸入級(jí))R0小常用作多級(jí)放大器的最后一級(jí)(驅(qū)動(dòng)極)也可作中間級(jí),以隔離前后級(jí)的影響(緩沖級(jí))。Cb1Cb2-++-+-CBRb2Rb1ReRLRc+VCCTRs二、共基極電路(common—baseamplifier)交流通路從交流通路知:輸入加在基極與發(fā)射極之間,輸出電壓為基極與集電極之間的電壓,稱為共基極電路。靜態(tài)分析Rb2Rb1ReRc+VCCT首先畫(huà)出直流通路,2.動(dòng)態(tài)分析a.小信號(hào)模型小信號(hào)等效電路小信號(hào)等效電路Ri'輸入電阻小,是共基極放大電路最顯著特征。由于輸入電阻小,因而具有較寬的帶寬,常用于高頻電路。三、放大電路三種組態(tài)的比較1.三種組態(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2.三種組態(tài)的比較小結(jié)、三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路:

AV>1,AI>1;Ri一般;Ro≈Rc。用途:低頻下,作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。共集電極放大電路(又稱射極電壓跟隨器):

AV≈1,AI>1;Ri很高;Ro很??;頻率特性較好。用途:輸入級(jí)、輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基極放大電路(又稱電流跟隨器):AV>1,AI≈1;Ri很??;Ro≈Rc;高頻特性好。用途:高頻或?qū)掝l帶電路?!?.6組合放大電路放大器1放大器2放大器3 多個(gè)基本放大電路串聯(lián),稱為多級(jí)放大電路一、多級(jí)放大器?RS+–+–C1Rb1Rc1C2Rb3+VCCRc2C3RLCe2Re2Rb4Ce1Re1Rb2III+–示例:2個(gè)共射放大器串聯(lián)共射極電路共射極電路 后級(jí)的輸入電阻為其前一級(jí)的負(fù)載電阻RL1=Ri2

前級(jí)的輸出電阻為其后一級(jí)的信號(hào)源內(nèi)阻R01=RS2

多級(jí)放大器的輸入電阻為第一級(jí)的輸入電阻Ri=Ri1

多級(jí)放大器的輸出電阻為最后一級(jí)的輸出電阻

多級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)為各級(jí)放大倍數(shù)的乘積多級(jí)放大電路的特點(diǎn)例計(jì)算前述兩級(jí)放大器示例電路的(設(shè)

1,

2,rbe1,rbe2為已知)解:其小信號(hào)模型等效電路如下:Rs+–+–rbe1Rc1+–rbe2RL'+–Rb1//Rb2Rb3//Rb4III——二、共射-共基放大電路共射極電路共基極電路因?yàn)橐虼薘i==Rb||rbe1=Rb1||Rb2||rbe1

Ro

Rc2

動(dòng)態(tài)分析:+–rbe1rbe2+–Rc2RL+–Rb1//Rb2III——bececT1、T2構(gòu)成復(fù)合管(達(dá)林頓管),可等效為一個(gè)NPN管三、共集-共集放大電路(a)原理圖(b)交流通路1.復(fù)合管A、2個(gè)NPN管組成的復(fù)合管T2T1BCE同理可證明2個(gè)PNP管組成的復(fù)合管可等效為一個(gè)PNP管。rbe=rbe1+(1+

1)rbe2

1

2

又由于電流方向同NPN,因而等效為一個(gè)NPN管因而,2個(gè)NPN管組成的復(fù)合管可等效為一個(gè)BJT。B、NPN與PNP管組成的復(fù)合管iBecbeciEiCib1ib2T1T2bNPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管iBecbeciEiCib1ib2T1T2bBCE同理可證明PNP與NPN組成的復(fù)合管可等效為一個(gè)PNP管。rbe=rbe1

1

2

又由于電流方向同NPN,因而等效于NPN管,且:因而,NPN與PNP組成的復(fù)合管可等效為一個(gè)BJT。C.小結(jié):復(fù)合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管

兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管

rbe=rbe1+(1+

1)rbe2

特點(diǎn):輸入電阻與放大倍數(shù)都很高PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe=rbe12.共集-共集放大電路的動(dòng)態(tài)分析

式中

1

2rbe=rbe1+(1+

1)rbe2R

L=Re||RL

Ri=Rb||[rbe+(1+

)R

L]

等效為NPN例4-11電路如圖所示,它是兩個(gè)射極跟隨器串接電路的交流通路,若每管的集電極電流IC=2.6mA,電流放大系數(shù)

=100,求:T1Re1Re2T2RLRs+–10k

1k

1k

600

+–解:(1)(2)T1Re1Re2T2RLRs+–10k

1k

1k

600

+–(3)(4)(5)第二級(jí)的信號(hào)源內(nèi)阻為第一級(jí)的輸出電阻代入上式,得Ro=10

研究放大電路的頻率響應(yīng)的主要目的:研究放大電路在信號(hào)頻率變化時(shí),增益與相位的變化規(guī)律。§4.7放大電路的頻率響應(yīng)一、單時(shí)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)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))RC低通電路可以等效為一個(gè)電阻與電容組成的電路,包括RC低通電路與RC高通電路AVH=0.70720lg|AVH|=-3dB(1)當(dāng)f<<fH時(shí)(2)當(dāng)f>>fH時(shí)(3)當(dāng)f=fH時(shí)頻率響應(yīng)曲線為增益在工程上的習(xí)慣表示,單位為分貝又稱為波特圖,縱坐標(biāo)為分貝值,橫坐標(biāo)為10倍頻值結(jié)論:RC低通電路頻率響應(yīng)fH轉(zhuǎn)折頻率,由電路中的時(shí)間常數(shù)T=RC決定;在fH處增益為-3dB(AV=0.707),相移為-45℃;當(dāng)f<fH時(shí),信號(hào)電壓增益為0dB(AV=1),相移為0,即信號(hào)無(wú)衰減的傳遞到輸出端;當(dāng)f>fH時(shí),信號(hào)隨著頻率的增加嚴(yán)重衰減而被抑制;因此,這種電路能順利通過(guò)低頻信號(hào)而抑制高頻信號(hào),稱為低通電路。

2.RC高通電路的頻率響應(yīng)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))RC高通電路AVL=0.70720lg|AVL|=-3dB(1)當(dāng)f>>fL時(shí)(2)當(dāng)f<<fL時(shí)(3)當(dāng)f=fL時(shí)頻率響應(yīng)曲線結(jié)論:RC高通電路頻率響應(yīng)fL稱為轉(zhuǎn)折頻率,由電路中的時(shí)間常數(shù)T=RC決定,在fL處增益為-3dB(AV=0.707),相移為45℃);當(dāng)f>fL時(shí),信號(hào)電壓增益為0dB(AV=1),相移為0,即信號(hào)無(wú)衰減的傳遞到輸出端;當(dāng)f<fL時(shí),信號(hào)隨著頻率的增加而嚴(yán)重衰減而被抑制;因此,這種電路能順利通過(guò)高頻信號(hào)而抑制低頻信號(hào),稱為高通電路。

eb'cb’ccb’ercebcrbb’rb’erb’cBJT電路原理二、BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)1.BJT的高頻小信號(hào)模型(π模型)

小信號(hào)模型針對(duì)的是低頻信號(hào),忽略了極間電容,對(duì)高頻信號(hào),不能忽略極間電容π模型極間電阻b’:基極內(nèi)的一個(gè)虛擬點(diǎn),稱內(nèi)基極極間電容受控電流源極間電阻

rbb‘——基區(qū)的體電阻,由基區(qū)材料決定,50~300Ω,可查手冊(cè)得到;rb‘e——發(fā)射結(jié)-基區(qū)間電阻,由于發(fā)散結(jié)正偏,因而較?。粠资角W;

Cb‘e——發(fā)射結(jié)-基極的結(jié)間電容;rb‘c——集電結(jié)-基區(qū)間電阻,由于集電極反偏,100k10M;

Cb‘c——集電結(jié)-基極的結(jié)間電容;

rce

——集電極-發(fā)射極間電阻(即受控電流源的內(nèi)阻),一般很大

——受控電流源;由于結(jié)電容的影響,Ic與Ib不能保證比例關(guān)系,因而采用壓控電流源,受控于Vb’c;

gm——壓控電流源的互導(dǎo),有:簡(jiǎn)化模型得到簡(jiǎn)化的高

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