放大電路知識(shí)點(diǎn)

1、電子技術(shù)電子技術(shù)9.7 場效應(yīng)型晶體管基本放大電路場效應(yīng)型晶體管基本放大電路 9.8 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路 9.9 差分放大電路差分放大電路 9.10 功率放大電路功率放大電路 電子技術(shù)電子技術(shù)第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)13基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 按按pn結(jié)結(jié)的的組合方式可分為組合方式可分為npn型和型和pnp型型。pnp型：型：npn型型：n p n基極基極 基區(qū)基區(qū) 集電極集電極 集電區(qū)集電區(qū) 集電結(jié)集電結(jié) 發(fā)射極發(fā)射極 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) n p n p n p基極基極 基區(qū)基區(qū) 集電極集電極 集電區(qū)集電區(qū) 集電結(jié)集電結(jié) 發(fā)射極發(fā)射極 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié) p

2、n p 結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)14 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1)三個(gè)導(dǎo)電區(qū)三個(gè)導(dǎo)電區(qū) 發(fā)射區(qū)：參雜濃度最大發(fā)射區(qū)：參雜濃度最大, , 發(fā)射載流子。發(fā)射載流子。 基區(qū)：很薄，參雜濃度最小基區(qū)：很薄，參雜濃度最小, , 控制載流子?？刂戚d流子。 集電區(qū)：體積大，參雜濃度小于發(fā)射區(qū)，集電區(qū)：體積大，參雜濃度小于發(fā)射區(qū)， 收集載流子。收集載流子。 2)兩個(gè)兩個(gè)pn結(jié)：結(jié)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。發(fā)射結(jié)、集電結(jié)。 3)三個(gè)電極三個(gè)電極：發(fā)射極發(fā)射極e、基極、基極b、集電極、集電極c。n p n基極基極基區(qū)基區(qū)集電極集電極集電區(qū)集電區(qū)集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射極發(fā)射極發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射

3、結(jié)發(fā)射結(jié)n p nbeccbenpn管圖形符號(hào)管圖形符號(hào)pnp管圖形符號(hào)管圖形符號(hào)第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)15becbecbec共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法 共集電極接法共集電極接法 共基極接法共基極接法 工作狀態(tài)取決于兩個(gè)工作狀態(tài)取決于兩個(gè)pn結(jié)的偏置方向。結(jié)的偏置方向。 工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止。工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止。 晶體管的接法：晶體管的接法：以下將以共發(fā)射極接法為主，以以下將以共發(fā)射極接法為主，以npn管為例介紹工作狀態(tài)。管為例介紹工作狀態(tài)。第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)16條件條件: 發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏, 集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。 發(fā)射區(qū)

4、發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)發(fā)射載流子 形成電流形成電流ie ; 少部分在基區(qū)被復(fù)合少部分在基區(qū)被復(fù)合 形成形成ib ; 大部分被集電區(qū)收集大部分被集電區(qū)收集 形成形成ic。1放大狀態(tài)放大狀態(tài)電流的形成電流的形成npnb e crcucc ubb rb晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)過程晶體管中載流子的運(yùn)動(dòng)過程ieicib第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)17 電流的關(guān)系電流的關(guān)系 ie= ib +ic 當(dāng)當(dāng) ib = 0 時(shí)，時(shí)， 直流直流 (靜態(tài)靜態(tài)) 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 交流交流 (動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)) 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) ic ibiciceo ib0 = ic ib= uce =常數(shù)常數(shù) ic ib

5、 ic = iceo （穿透電流）（穿透電流）電路圖電路圖npnb e crcucc ubb rbieicib第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)18 ib 微小的變化，會(huì)產(chǎn)生微小的變化，會(huì)產(chǎn)生 ic 很大的變化。很大的變化。 ic =ib 。 uce = uccrc ic 0uceucc。 晶體管相當(dāng)于通路。晶體管相當(dāng)于通路。 特點(diǎn)特點(diǎn):電路圖電路圖npnb e crcucc ubb rbieicib第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)19特點(diǎn)：特點(diǎn)： ib,ic 基本不變基本不變; icucc / rc ; uce0 ; 晶體管相當(dāng)于短路。晶體管相當(dāng)于短路。條件條件: 發(fā)射結(jié)正偏發(fā)

6、射結(jié)正偏, 集電結(jié)正偏。集電結(jié)正偏。 ib,ic uce = (uccrc ic) icm = ucc / rc 2. 飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)電路圖電路圖npnb e crcucc ubb rbieicibcercucc 飽和狀態(tài)時(shí)的晶體管飽和狀態(tài)時(shí)的晶體管第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)110特點(diǎn)：特點(diǎn)： ib= 0 ic= 0 uce= ucc 晶體管相當(dāng)于開路。晶體管相當(dāng)于開路。3. 截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)條件條件: 發(fā)射結(jié)反偏發(fā)射結(jié)反偏, 集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。電路圖電路圖cercucc 截止?fàn)顟B(tài)時(shí)的晶體管截止?fàn)顟B(tài)時(shí)的晶體管npnb e crcucc ubb rbieicib第第9章放大

7、電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)111 ib受受ube控制，與控制，與uce 關(guān)系不大。關(guān)系不大。 晶體管有死區(qū)電壓晶體管有死區(qū)電壓 （鍺管（鍺管0.2v, 硅管硅管0.6v）。）。 t ， 曲線向左平移曲線向左平移 。1.輸入特性輸入特性從輸入端看從輸入端看: ib=f(ube) uce=常數(shù)常數(shù)三、特性曲線三、特性曲線uce1v25 uce1v7580604020ube / vib/ ao0.4 0.8ic uce ube ibbec第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)112截止區(qū)截止區(qū): ib =0, ic=iceo 0。放大區(qū)放大區(qū): ib 很小的變化很小的變化, 引起引起ic很大的變

8、化。很大的變化。 飽和區(qū)飽和區(qū): ib , ic變化很小。變化很小。 從輸出端看從輸出端看: 即即ic= f(uce) ib= 常數(shù)常數(shù) 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線 43213 6 9 ic/ma uce/vo ib = 0 20 a 40 a 60 a 80 a 100 a 放放 大大 區(qū)區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)截截止止區(qū)區(qū)ic uce ube ibbec第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)113 動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù) 2.穿透電流穿透電流 iceo3.集電極最大允許電流集電極最大允許電流 icm4.集電極最大耗散功率集電極最大耗散功率 pcm pc = uceic5.反向擊穿電壓

9、反向擊穿電壓bu(br)ceo靜態(tài)電流放大系數(shù)靜態(tài)電流放大系數(shù) 四、主要參數(shù)四、主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)過過 損損 耗耗 區(qū)區(qū) 安安 全全 工工 作作 區(qū)區(qū) pcm功耗曲線功耗曲線43213 6 9 ic/ma uce/vo ib = 0 20 a 40 a 60 a 80 a 100 a 放放 大大 區(qū)區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)114晶體管處于放大狀態(tài)。晶體管處于放大狀態(tài)。 (2) 開關(guān)開關(guān) s 合向合向 b 時(shí)時(shí) 例例 圖示電路，晶體管的圖示電路，晶體管的 = 100，求開關(guān)，求開關(guān) s合向合向 a、b、c 時(shí)的時(shí)的 ib、ic 和和 u

10、ce，并指出晶體管的工作狀態(tài)，并指出晶體管的工作狀態(tài)（忽略（忽略 ube ）。）。解解 (1) 開關(guān)開關(guān) s 合向合向 a 時(shí)時(shí) ubb1 rb1 5 500103 ib = = a = 0.01 maic = ib = 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 k ubb1 s bcercucc rb1 ubb2 rb2 a b c 第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)115ic = ib =

11、1000.1ma = 10 ma uce = uccrcic = v =35 v uce0，這是不可能的，即不可能處于放大狀態(tài)。，這是不可能的，即不可能處于放大狀態(tài)。 晶體管處于飽和狀態(tài)。晶體管處于飽和狀態(tài)。uce = 0 v (3) 開關(guān)開關(guān) s 合向合向 c 時(shí)時(shí) ib = 0，ic = 0，uce = ucc = 15 v 晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。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.

12、1 ma 第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)116本知識(shí)點(diǎn)結(jié)束本知識(shí)點(diǎn)結(jié)束第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)117第 9 章 基本放大電路第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)118一、一、簡述簡述 放大電路或稱放大器，其作用是把微弱的電放大電路或稱放大器，其作用是把微弱的電信號(hào)放大到所需的量級(jí)，而且輸出信號(hào)的功率要信號(hào)放大到所需的量級(jí)，而且輸出信號(hào)的功率要比輸入信號(hào)的功率大，輸出信號(hào)的波形要與輸入比輸入信號(hào)的功率大，輸出信號(hào)的波形要與輸入信號(hào)的波形相同。信號(hào)的波形相同。 （a）擴(kuò)音器）擴(kuò)音器 放大電路按信號(hào)波形的不同可分為放大電路按信號(hào)波形的不同可分為交流放大交流放大電路電路和

13、和直流放大電路直流放大電路兩類。兩類。（b）測溫電路）測溫電路第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)119bcerbrcuccubbuccbcerbrc兩個(gè)電源的放大電路兩個(gè)電源的放大電路一個(gè)電源的放大電路一個(gè)電源的放大電路c1c2加耦合電容后的電路加耦合電容后的電路uccberbrc第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)120rbrc+ ucc uo ui c1c2rbrc- ucc uo ui c1c2npn 管放大電路管放大電路pnp 管放大電路管放大電路放大電路的放大電路的簡化畫法：簡化畫法：uccberbrc第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)121當(dāng)輸入端未加輸入信號(hào)當(dāng)輸入

14、端未加輸入信號(hào) 時(shí)放大電路的工作狀態(tài)時(shí)放大電路的工作狀態(tài)。 此時(shí)此時(shí)ui = 0，直流電源單獨(dú)作用。，直流電源單獨(dú)作用。 提供偏流電流提供偏流電流ib 。 uce = ucc icrc直流負(fù)載線直流負(fù)載線 。 rbrc+ ucc uo ui c1c2 t ubeoib to t uceo t ico靜態(tài)直流量靜態(tài)直流量第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)122 ube = ui uo= uce = - icrc =uce icrc = uce + uceib= ib + ib ic= ic + ic ube= ube+ ube uce=ucc-( ic+ ic)rc =uccicrc ic

15、rc rbrc+ ucc uo ui c1c2ib ube oui t ic uce t uo o t ubeoib to t uceo t ico信號(hào)的放大過程信號(hào)的放大過程o t ui t uo2. 動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)：當(dāng)輸入端加上輸入信號(hào)當(dāng)輸入端加上輸入信號(hào) 時(shí)放大電路的工作狀態(tài)時(shí)放大電路的工作狀態(tài)。第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)123總結(jié)總結(jié)必須必須建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，即，即設(shè)置偏置設(shè)置偏置電阻或偏置電路，以產(chǎn)生合適的偏流電阻或偏置電路，以產(chǎn)生合適的偏流ib ，才能保證輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形一致。才能保證輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形一致。2. 通過集電極電阻將晶體管的電流放大作用轉(zhuǎn)通過集電極電阻將晶體管的電流放大作用轉(zhuǎn) 換成電壓放大。換成電壓放大。3. 輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相位相相反。反。第第9章放大電路章放大電路-知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)124【例題【例題1 1】 試判斷如圖所示各電