共射放大電路

1、輯共射放大電路 如圖所示為基本共射極放大電路。 當(dāng)ui0時(shí)，稱放大電路處于靜態(tài)。在輸入回路中，基極電源VBB使晶體管b-e間電壓UBE大于開啟電壓Uon，并與基極電阻Rb共同決定基極電流IB；在輸出回路中，集電極電源VCC應(yīng)足夠高，使晶體管的集電結(jié)反偏，以保證晶體管工作在放大狀態(tài)，因此，集電極電流ICIB；集電極電阻Rc上的電流等于IC，因而Rc上的電壓為ICRc，從而確定了c-e間電壓UCEVCCICRc。 當(dāng)ui不為0時(shí)，在輸入回路中，必將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)的基極電流ib；在輸出回路可得到動(dòng)態(tài)電流ic；集電結(jié)電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化，即使管壓降uCE產(chǎn)生變化，管壓降的變化量就是

2、輸出動(dòng)態(tài)電壓uo，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。直流電源VCC為輸出提供所需能量。 共射放大電路：由于電路的輸入回路與輸出回路以發(fā)射極為公共端，故稱之為共射放大電路，并稱公共端為“地”。2.2.2設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性 一、靜態(tài)工作點(diǎn) 當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，交流量與直流量共存。 放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q：當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，晶體管的基極電流IB、集電極電流IC、b-e間電壓UBE、管壓降UCE稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。記作：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。對(duì)于硅管，UBEQ為0.6V至0.8V中的某一值，如0.7V；對(duì)于鍺管，UBEQ為0.1V至0.3V中的某一值，如0.2V。 如圖所示電路中，ui0，根據(jù)

3、回路方程，便可得到靜態(tài)工作點(diǎn)的表達(dá)式 二、為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) 如圖所示，將基極電源去掉，電源VCC的負(fù)端接“地”。 靜態(tài)時(shí)將輸入端A與B短路，得IBQ0、ICQ0、UCEQVCC，因而晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。 當(dāng)加入輸入電壓ui時(shí)，uABui，若其峰值小于b-e間開啟電壓Uon，則在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在截止?fàn)顟B(tài)，因而輸出電壓沒變化；即使ui的幅值足夠大，晶體管也只可能在信號(hào)正半周大于Uon的時(shí)間間隔內(nèi)導(dǎo)通，所以輸出電壓必然嚴(yán)重失真。 因此，要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管始終工作在放大狀態(tài)，輸出信號(hào)才不會(huì)產(chǎn)生失真。 2.2.3基本共射放大電路的工作原理及波形分析 在

4、右圖所示的基本放大電路中，靜態(tài)時(shí)的IBQ、ICQ、UCEQ如下圖（b）、（c）中虛線所標(biāo)注。 （a） 為輸入正弦波。 （b） B=IBQ+ib，ib為正弦波，IBQ為直流，iB為直流上疊加正弦波。IC=ICQ+ic= ICQ+ib，波形與iB相似。 （c） uCE=UCEQ+uce，共射放大電路中，uce與輸入電壓相位相反，uCE波形為直流分量疊加uce部分。 （d） 去掉直流分量，得到一個(gè)與輸入電壓ui相位相反且放大了的交流電壓uo。 2.2.4放大電路的組成原則 一、組成原則 基本共射放大電路組成放大電路時(shí)必須遵循以下幾個(gè)原則： （1）直流電源要設(shè)置合適靜態(tài)工作點(diǎn)，并做為輸出的能源。對(duì)于晶

5、體管放大電路，電源的極性和大小應(yīng)使晶體管基極與發(fā)射極之間處于正向偏置，靜態(tài)電壓 大于開啟電壓Uon；而集電極與基極之間處于反向偏置；即保證晶體管工作在放大區(qū)。對(duì)于場效管放大電路，電源的極性和大小應(yīng)為場效管的柵極與源極之間、漏極與源極之間提供合適的電壓，從而使之工作在恒流區(qū)。（2）電阻取值得當(dāng)，與電源配合，使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。 （3）輸入信號(hào)必須能夠作用于放大管的輸入回路。對(duì)于晶體管，輸入信號(hào)必須能夠改變基極與發(fā)射極之間的電壓，產(chǎn)生uBE，或改變基極電流，產(chǎn)生iB。對(duì)于場效應(yīng)管，輸入信號(hào)必須能夠改變柵極與源極之間的電壓，產(chǎn)生uGS。這樣，才能改變放大管輸出回路的電流，從而放大輸入信號(hào)。

6、 （4）當(dāng)負(fù)載接入時(shí)，必須保證放大管輸出回路的動(dòng)態(tài)電流能夠作用于負(fù)載，從而使負(fù)載獲得比輸入信號(hào)大得多的信號(hào)電流或信號(hào)電壓。 二、常見的兩種共射放大電路 根據(jù)共射放大電路組成原則，可構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)的共射放大電路。 1.直流耦合共射放大電路 共地：在實(shí)用放大電路中，為防止干擾，常要求輸入信號(hào)、直流電源、輸出信號(hào)均有一端接在公共端，即“地”端，稱為“共地”。 如圖所示電路中，將基極電源與集電極電源合二為一，并且為了合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，在基極回路增加一個(gè)電阻。 直接耦合：信號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載電阻均直接相連，故稱為“直接耦合”。 靜態(tài)工作點(diǎn)的求法： Rb1是必不可少的。若Rb10，則靜態(tài)時(shí)，由

7、于輸入端短路，IBQ0，晶體管將截止，電路不可能正常工作。 2.阻容耦合共射放大電路 電路如下圖所示。 耦合電容：電容C1用于連接信號(hào)源與放大電路，電容C2用于連接放大電路與負(fù)載，這種在電路中起連接作用的電容稱為耦合電容。 阻容耦合：利用電容連接電路稱為阻容耦合。 電路分析：由于電容對(duì)直流量的容抗無窮大，所以信號(hào)源與放大電路、放大電路與負(fù)載之間沒有直流量通過。耦合電容的容量應(yīng)足夠大，使其在輸入信號(hào)頻率范圍內(nèi)的容抗很小，可視為短路，所以輸入信號(hào)幾乎無損失地加在放大管的基極與發(fā)射極之間?？梢?，耦合電容的作用是“隔離直流，通過交流”。 靜態(tài)工作點(diǎn)的求法： 電容C1上的電壓為UBEQ，電容C2上的電壓

8、為UCEQ，方向如圖所標(biāo)注。由于在輸入信號(hào)作用時(shí)，C1上電壓基本不變。因此可將其等效成一個(gè)電池，等效電路如圖（b）所示。 放大的概念利用擴(kuò)音機(jī)放大聲音，如圖所示。話筒將微弱的聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路放大成足夠強(qiáng)的電信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，使其發(fā)出較原來強(qiáng)得多的聲音。揚(yáng)聲器所獲得的能量（或輸出功率）遠(yuǎn)大于話筒送出的能量（或輸入功率）。可見，放大電路放大的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換；是在輸入信號(hào)作用下，通過放大電路將直流電源的能量轉(zhuǎn)換成負(fù)載所獲得的能量，使負(fù)載從電源獲得的能量大于信號(hào)源所提供的能量。因此，電子電路放大的基本特征是功率放大，即負(fù)載上總是獲得比輸入信號(hào)大得多的電壓或電流，有時(shí)兼而有之。這樣

9、，在放大電路中必須存在能夠控制能量的元件，即有源元件，如晶體管和場效應(yīng)管等。 放大電路的性能指標(biāo)如圖所示為放大電路示意圖?？煽闯梢粋€(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò)。不同放大電路在 和RL相同的條件下， 、 、 將不同，說明不同放大電路從信號(hào)源索取的電流不同，且對(duì)同樣的信號(hào)的放大能力也不同；同一放大電路在幅值相同、頻率不同的 作用下， 將不同。為反映放大電路各方面的性能，引出如下主要指標(biāo)： 一、放大倍數(shù)放大倍數(shù)：直接衡量放大電路放大能力的指標(biāo)。 對(duì)小功率放大電路只關(guān)心電壓放大倍數(shù)。 電壓放大倍數(shù)：輸出電壓 與輸入電壓 之比，即 電流放大倍數(shù)：輸出電流 與輸入電流 之比，即 互阻放大倍數(shù)：輸出電壓 與輸入電流 之比，

10、即 單位為電阻。 互導(dǎo)放大倍數(shù)：輸出電流 與輸入電壓 之比，即 單位為電導(dǎo)。 當(dāng)輸入信號(hào)為緩慢變化量或直流變化量時(shí)，輸入電壓用 表示，輸入電流用 表示，輸出電壓用 表示，輸出電流用 表示。Au / ，Ai / ，Aui / ，Aiu / 。二、輸入電阻輸入電阻是從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻，定義為輸入電壓有效值Ui和輸入電流有效值Ii之比，即 Ri越大，表明放大電路從信號(hào)源索取的電流越小，放大電路所得到的輸入電壓Ui越接近信號(hào)源電壓Us。 三、輸出電阻任何放大電路的輸出都可以等效成一個(gè)有內(nèi)阻的電壓源，如圖所示。 輸出電阻Ro：從放大電路輸出端看進(jìn)去的等效內(nèi)阻稱為輸出電阻Ro。 為空載時(shí)的輸

11、出電壓有效值，Uo為帶負(fù)載后的輸出電壓有效值，因此， 輸出電阻 Ro愈小，負(fù)載電阻RL變化時(shí)，Uo的變化愈小，放大電路的帶負(fù)載能力愈強(qiáng)。當(dāng)兩個(gè)放大電路相互連接時(shí)，如下圖所示。放大電路的輸入電阻Ri2是放大電路的負(fù)載電阻，而放大電路可看成為放大電路的信號(hào)源，內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻Ro1。因此，輸入電阻和輸出電阻均會(huì)直接或間接地影響放大電路的放大能力。 四、通頻帶通頻帶用于衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。由于放大電路中電容、電感及半導(dǎo)體器件結(jié)電容等電抗元件的存在，在輸入信號(hào)頻率較低或較高時(shí)，放大倍數(shù)的數(shù)值會(huì)下降并產(chǎn)生相移。通常情況下，放大電路只適用于放大某一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。 如圖

12、所示為某放大電路的幅頻特性曲線。 幅頻特性曲線：放大倍數(shù)的數(shù)值與信號(hào)頻率的關(guān)系曲線，稱幅頻特性曲線。 為中頻放大倍數(shù)。 下限截止頻率fL：在信號(hào)頻率下降到一定程度時(shí)，放大倍數(shù)的數(shù)值明顯下降，使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707倍 的頻率稱為下限截止頻率fL。 上限截止頻率fH：信號(hào)頻率上升到一定程度時(shí)，放大倍數(shù)的數(shù)值也將下降，使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707倍 的頻率稱為上限截止頻率fH。 通頻帶fbw：fL與fH之間形成的頻帶稱中頻段，或通頻帶fbw。 fbwfHfL 通頻帶越寬，表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)。 五、最大不失真輸出電壓最大不失真輸出電壓定義為當(dāng)輸入電壓再增大就會(huì)使輸出波形

13、產(chǎn)生非線性失真時(shí)的輸出電壓。六、最大輸出功率與效率最大輸出功率Pom：在輸出信號(hào)不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大功率稱為最大輸出功率Pom。此時(shí)，輸出電壓達(dá)到最大不失真電壓。 效率 ：直流電源能量的利用率。Pom最大輸出功率，PV電源消耗功率。 越大，放大電路的效率越高，電源的利用率就越高。 正弦振蕩電路(一)一. 正弦振蕩電路的基本原理在負(fù)反饋穩(wěn)定性分析中，由于放大器的附加相移，以至在三級(jí)或在三級(jí)以上的負(fù)反饋放大電路中使負(fù)反饋?zhàn)兂闪苏答?，顯然破壞了一個(gè)原本性能得到改善的負(fù)反饋電路的基本的放大功能。如果設(shè)想到有一個(gè)具有選頻特性的正反饋網(wǎng)絡(luò)，則正是產(chǎn)生自激振蕩的基本原理，所謂自激是指無需外

14、加激勵(lì)信號(hào)電路本身產(chǎn)生信號(hào)。1.自激條件，見圖當(dāng)開關(guān)S1，反饋電壓若開關(guān)S2 （忽略開關(guān)S的切換時(shí)間），且使，而替代原外加激勵(lì)。只要滿足 電路即可輸出，產(chǎn)生自激振蕩。2. 振蕩的建立和幅度的穩(wěn)定(1)建立：必須具有選頻特性的正反饋放大器。當(dāng)電路電源啟動(dòng)瞬間和或有擾動(dòng)或噪聲使電路輸入端有微笑的增量，相當(dāng)于一個(gè)初始信號(hào)，經(jīng)過放大反饋再放大再反饋循環(huán)，振蕩由小大建立起來，尤其是其中特定o(由選頻網(wǎng)絡(luò)而定)的信號(hào)幅度最大。其它頻率被衰減。前面提到的是振蕩建立后平衡條件，而從微弱信號(hào)逐漸睜大，電路處于增幅，則也稱為起振條件。另外要指出的是，剛起振時(shí)，信號(hào)幅度小，可用先行分析法求o及決定起振條件。(2)穩(wěn)

15、定，靠非線性條件限制振蕩幅度。實(shí)際上，當(dāng)幅度足夠后，再增大Uo，將出現(xiàn)非線性失真(截止或飽和)，此時(shí)Au限制幅度繼續(xù)增長，直至AF=1最終達(dá)到平衡，獲得穩(wěn)幅振蕩。3. 電路組成：由上面分析可知，一個(gè)正弦振蕩電路應(yīng)具有四個(gè)功能的部分組成：放大電路，正反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)幅電路。4. 正弦振蕩器分類：按選頻網(wǎng)絡(luò)組件不同，可分為RC，LC，石英晶體正弦振蕩電路。二. RC陣線振蕩器，適用于頻率較低的場合(幾Hz幾十Hz)1. 移相式RC振蕩器(1) 構(gòu)成框圖見圖用瞬時(shí)極性判定，輸入端款開，加一信號(hào)，Uo為，Uf為，下面看移相器(2) 單極RC移相器 見圖超前型滯后型超前型與滯后型單極RC移相器幅頻

16、相頻特性見圖 為截止頻率說明：二種單極移相器最大可得相移，但此時(shí)反饋是，可見若要使，至少需三級(jí)或三級(jí)以上得移相器級(jí)聯(lián)起來。圖單極RC移相器頻率特性(a)、(c)超前型幅頻、相頻特性(b)、(d)滯后型幅頻、相頻特性(3) 移相式正弦振蕩器由運(yùn)放A作反相器和三級(jí)超前移相器構(gòu)成見圖可以在閉環(huán)中任一點(diǎn)斷開，比如P點(diǎn)，求其環(huán)路增益即可，根據(jù)目前斷點(diǎn)： ，然后找關(guān)系式即可。令虛部為0，分母實(shí)部1，即可滿足此電路適合振蕩頻率固定，精度要求不高的場合。2. 橋式RC振蕩器，頻率可調(diào)性好，波形較好，構(gòu)成框圖如圖圖橋式RC振蕩器框圖在圖分割出RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)(1)RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)對(duì)于，當(dāng)從0，可從圖 (a)

17、、(b)中可見從01，然后隨上升又從1下降到0，可見在某一頻率可達(dá)對(duì)于，當(dāng)從0上升到，可從圖 (c)、(d)中可見從0，可見必有某一頻率使. 定量計(jì)算 其中當(dāng)時(shí)，圖 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)頻率特性充分顯示了前面的定性分析(2)文氏電橋振蕩器典型電路組成 圖a. 放大器T1、T2，b. 其功能是從微弱的擾動(dòng)（初始信號(hào)）放大，c. 建立和維持振蕩d. 選頻網(wǎng)絡(luò)：RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，e. 為了從干擾和噪聲這種頻率極寬的擾動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生單一f0，f. 選頻網(wǎng)絡(luò)是必須的，g. 它能選出f0，h. 使之足夠強(qiáng)，i. 衰減偏離f0，j. 即不k. 需要的頻率分量l. 正反饋，m. 為了滿足建立和維持振蕩的相位條件，n

18、. 正反饋連接是必須確保的，o. 見紅色連線p. 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：Rt（負(fù)溫度系數(shù)）與Re1，q. 其功能：使Auf穩(wěn)定，r. Auf3時(shí)，s. 深度負(fù)反饋展寬了T1，t. T2的通頻帶，u. 可適應(yīng)寬的振蕩頻率輸出的要求，v. 且對(duì)非線性失真的改善使波形變好 電壓串聯(lián)負(fù)反饋使放大器Rif，w. Rof，x. 最大搶渡減弱了其對(duì)選頻網(wǎng)絡(luò)f0的影響，同y. 時(shí)低的Rof有利于提高電路帶負(fù)載的能力 特別要指z. 出的是，aa. 它能保證振蕩由建立到穩(wěn)定，bb. 即從起振時(shí)到穩(wěn)定時(shí)。Rt具有負(fù)溫度系數(shù)，當(dāng)一開機(jī)T，Rt負(fù)反饋弱，使電路易于起振，當(dāng)起振后TRt使負(fù)反饋相比起振時(shí)強(qiáng)，以至在f0處F+F，達(dá)到即

19、穩(wěn)幅振蕩。 RC串并聯(lián)電路與負(fù)反饋Rt，Re支路正好構(gòu)成電橋的橋臂，其名由此而來。起振時(shí)，（正反饋負(fù)反饋）。振蕩建立后，電橋達(dá)到平衡，即UbG(電橋的輸出電壓)0，即無輸入也有輸出的自激過程。正弦振蕩電路(二)三. LC正弦振蕩器1. LC并聯(lián)諧振賄賂的選頻特性考慮電感線圈電阻及賄賂消耗后，LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的等效電路如圖(a)，其中r為繞線電阻及回路損耗。圖b為該電路的頻率特性。(1) LC回路具有選頻性，在諧振頻率f0處電路是純阻，稱為諧振阻抗，在偏離fo,|z|。從相頻特性可知，當(dāng)ffo時(shí)，呈電容性，fRL，回路在上面的分量越小，對(duì)QL的影響越小。f0附近頻率特性也越陡峭，選頻性、穩(wěn)定性越好。

20、(7) LC振蕩器可分為2. 三點(diǎn)式LC振蕩器：電路特點(diǎn)是LC并聯(lián)回路的三個(gè)斷點(diǎn)分別接到管子的b、e、c三個(gè)極，稱為三點(diǎn)式LC電路。(1) 構(gòu)成法則 見圖 ，其中 代入上式(若Xi0為電感，XiC3，則上面，則，調(diào)頻與調(diào)節(jié)起振條件互不干擾。此外加大C1、C2可忽略放大管Co、Ci的影響，因?yàn)?，可以說晶體管與LC回路實(shí)現(xiàn)松耦合。3. 互感耦合LC振蕩器(變壓器耦合)由LC回路接在管子電極的不同，可有三種形式即調(diào)諧型互感耦合LC振蕩器，見圖有幾點(diǎn)需注意的取決于LC回路的諧振頻率反饋極性取決于變壓器源副邊的同名端，圖上用瞬時(shí)極性標(biāo)上，可自行判別滿足相位平衡條件由于(a)電路LC回路接在集電極，由于晶

21、體管rce較大，故不必采用抽頭接入方式，因?yàn)閞ce較大本身對(duì)LC回路影響就不大。(b)、(c)為CB，CE電路，調(diào)諧回路接在發(fā)射極及基極，較小的Ri、較大的Ci若直接并接在LC回路兩端，必然影響o、Q值，使選頻特性變差，o穩(wěn)定性變差，故采用抽頭接入式，和CB、CE的Ri 大，設(shè)N1、N2分別為抽頭主變壓器原邊二端的匝數(shù)，則，若，則想當(dāng)與增大400倍。4. 石英晶體振蕩器(1) 晶體的物理性質(zhì)：壓電效應(yīng)機(jī)械能?電能當(dāng)芯片兩邊加上交變電壓時(shí)，正負(fù)壓電效應(yīng)互為因果關(guān)系，當(dāng)外加交流電壓的頻率等于芯片的固有機(jī)械振動(dòng)頻率時(shí)，芯片機(jī)械震動(dòng)幅度最大，芯片兩面的電荷數(shù)量及電路中的交變電流最大，產(chǎn)生諧振，稱為壓電

22、諧振。(2) 芯片(石英諧振器)的電特性(等效電路) 見圖等效電路由機(jī)械系統(tǒng)類比于電系統(tǒng)，相當(dāng)于一個(gè)LC回路。靜態(tài)電容Co(n pFn+ pF)為二敷銀層電極，支架及引線間電容總和；L(10-3102H)較大，類比于芯片芯片質(zhì)量；C(10-410-1pF)類比于芯片的彈性Co；r(100?左右)類比于內(nèi)的機(jī)械摩擦，由于一般可達(dá)104106，而一般LC諧振回路即使采用鍍銀線圈的電感Q值只在200以下，所以頻率穩(wěn)定度可以很高。從能量角度看，Q高表示回路能量損失小，振蕩宦慣性大，外界不穩(wěn)定因素不易改變振蕩頻率o。串聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率 從(c)中可知，為電感性，f=fs、fp時(shí)為純電阻性石英晶體正

23、弦振蕩器電路 見圖(1) 串聯(lián)型：利用f=fs， ，正反饋?zhàn)顝?qiáng)，而，不滿足相位條件。(2) 并聯(lián)型：利用芯片呈電感性，即，用之擔(dān)當(dāng)三點(diǎn)式電路中電感的角色。說明：(a)與(c)均是串聯(lián)型晶振。(a)fo幾百KHz，(c)fo可較高，(c)實(shí)質(zhì)是，C1、C2、L組成了電容三點(diǎn)式電路。調(diào)諧在fs。此時(shí)芯片阻抗0，0，通過正反饋，滿足振蕩平衡條件，而偏離fs時(shí)，芯片呈現(xiàn)阻抗高且0，不滿足振蕩條件。 (完)第一章半導(dǎo)體二極管及其基本電路stargon 發(fā)表于 2006-6-25 10:33:00 閱讀全文(617) | 回復(fù)(0) | 引用通告(0) | 編輯第一章 半導(dǎo)體二極管及其基本電路第一節(jié) 學(xué)習(xí)

24、要求第二節(jié) 半導(dǎo)體的基本知識(shí)第三節(jié) PN結(jié)的形成及特性第四節(jié) 半導(dǎo)體二極管第五節(jié) 二極管基本電路及其分析方法第六節(jié) 特殊二極管第一節(jié) 學(xué)習(xí)要求（1）了解半導(dǎo)體器件中擴(kuò)散與漂移的概念、PN結(jié)形成的原理。（2）掌握半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娞匦院头蔡匦?。?）掌握二極管基本電路及其分析方法。（4）熟悉硅穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓原理和主要參數(shù)。第二節(jié)半導(dǎo)體的基本知識(shí)多數(shù)現(xiàn)代電子器件是由性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的半導(dǎo)體材料制成的。為了從電路的觀點(diǎn)理解這些器件的性能，首先必須從物理的角度了解它們是如何工作的。一、半導(dǎo)體材料從導(dǎo)電性能上看，物質(zhì)材料可分為三大類：導(dǎo)體： 電阻率 109 cm半導(dǎo)體：電阻率介于前兩者之間。

25、目前制造半導(dǎo)體器件的材料用得最多的有：硅和鍺兩種二、本征半導(dǎo)體及本征激發(fā)1、本征半導(dǎo)體沒有雜質(zhì)和缺陷的半導(dǎo)體單晶，叫做本征半導(dǎo)體。2、本征激發(fā)當(dāng)溫度升高時(shí)，電子吸收能量擺脫共價(jià)鍵而形成一對(duì)電子和空穴的過程，稱為本征激發(fā)。三、雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)， 就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的變化。因摻入雜質(zhì)不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為空穴（P）型半導(dǎo)體和電子（N）型半導(dǎo)體兩大類。1、P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入少量的三價(jià)元素雜質(zhì)就形成P型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子是空穴，少數(shù)載流子是電子。2、N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入少量的五價(jià)元素雜質(zhì)就形成N型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子是電子，少數(shù)

26、載流子是空穴。 返回 第三節(jié)PN結(jié)的形成及特性一、PN結(jié)及其形成過程在雜質(zhì)半導(dǎo)體中， 正負(fù)電荷數(shù)是相等的，它們的作用相互抵消，因此保持電中性。1、載流子的濃度差產(chǎn)生的多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合后，在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差，N型區(qū)內(nèi)的電子很多而空穴很少，P型區(qū)內(nèi)的空穴很多而電子很少，這樣電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散，因此，有些電子要從N型區(qū)向P型區(qū)擴(kuò)散， 也有一些空穴要從P型區(qū)向N型區(qū)擴(kuò)散。2、電子和空穴的復(fù)合形成了空間電荷區(qū)電子和空穴帶有相反的電荷，它們?cè)跀U(kuò)散過程中要產(chǎn)生復(fù)合（中和），結(jié)果使P區(qū)和N區(qū)中原來的電中性被破壞。 P區(qū)失去空穴留下帶負(fù)

27、電的離子，N區(qū)失去電子留下帶正電的離子， 這些離子因物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，它們不能移動(dòng)，因此稱為空間電荷，它們集中在P區(qū)和N區(qū)的交界面附近，形成了一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，這就是所謂的PN結(jié)。3、空間電荷區(qū)產(chǎn)生的內(nèi)電場E又阻止多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)在空間電荷區(qū)后，由于正負(fù)電荷之間的相互作用，在空間電荷區(qū)中形成一個(gè)電場，其方向從帶正電的N區(qū)指向帶負(fù)電的P區(qū)，由于該電場是由載流子擴(kuò)散后在半導(dǎo)體內(nèi)部形成的，故稱為內(nèi)電場。因?yàn)閮?nèi)電場的方向與電子的擴(kuò)散方向相同，與空穴的擴(kuò)散方向相反，所以它是阻止載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的。綜上所述，PN結(jié)中存在著兩種載流子的運(yùn)動(dòng)。一種是多子克服電場的阻力的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；另一種是少子在內(nèi)電場的作用下產(chǎn)

28、生的漂移運(yùn)動(dòng)。因此，只有當(dāng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度和 內(nèi)建電場才能相對(duì)穩(wěn)定。 由于兩種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電流方向相反，因而在無外電場或其他因素激勵(lì)時(shí)，PN結(jié)中無宏觀電流。二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)在外加電壓的作用下，動(dòng)態(tài)平衡將被打破，并顯示出其單向?qū)щ姷奶匦浴?、外加正向電壓當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，外電場與內(nèi)電場的方向相反，內(nèi)電場變?nèi)?，結(jié)果使空間電荷區(qū)（PN結(jié)）變窄。同時(shí)空間電荷區(qū)中載流子的濃度增加，電阻變小。這時(shí)的外加電壓稱為正向電壓或正向偏置電壓用VF表示。在VF作用下，通過PN結(jié)的電流稱為正向電流IF。外加正向電壓的電路如圖所示。2、外加反向電壓當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)

29、，外電場與內(nèi)電場的方向相同，內(nèi)電場變強(qiáng)，結(jié)果使空間電荷區(qū)（PN結(jié)）變寬, 同時(shí)空間電荷區(qū)中載流子的濃度減小，電阻變大。這時(shí)的外加電壓稱為反向電壓或反向偏置電壓用VR表示。在VR作用下，通過PN結(jié)的電流稱為反向電流IR或稱為反向飽和電流IS。如下圖所示。3、PN結(jié)的伏安特性根據(jù)理論分析，PN結(jié)的伏安特性可以表達(dá)為：式中iD為通過PN結(jié)的電流，vD為PN結(jié)兩端的外加電壓；VT為溫度的電壓當(dāng)量=kT/q=T/11600=0.026V， 其中k為波爾慈曼常數(shù)（1.3810-23J/K），T為絕對(duì)溫度（300K），q為電子電荷（1.610-19C） ；e為自然對(duì)數(shù)的底；IS為反向飽和電流。返回第四節(jié)半導(dǎo)

30、體二極管一、半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩類。點(diǎn)接觸型二極管是由一根很細(xì)的金屬觸絲(如三價(jià)元素鋁)和一塊半導(dǎo)體(如鍺)的表面接觸，然后在正方向通過很大的瞬時(shí)電流，使觸絲和半導(dǎo)體牢固地熔接在一起，三價(jià)金屬與鍺結(jié)合構(gòu)成PN結(jié)，并做出相應(yīng)的電極引線，外加管殼密封而成，如圖 2.7所示。由于點(diǎn)接觸型二極管金屬絲很細(xì)， 形成的PN結(jié)面積很小， 所以極間電容很小，同時(shí)，也不能承受高的反向電壓和大的電流。這種類型的管子適于做高頻檢波和脈沖數(shù)字電路里的開關(guān)元件， 也可用來作小電流整流。 如2APl是點(diǎn)接觸型鍺二極管， 最大整流電流為16mA， 最高工作頻率為15OMHz

31、。面接觸型或稱面結(jié)型二極管的PN結(jié)是用合金法或擴(kuò)散法做成的，其結(jié)構(gòu)如圖2.7 所示。由于這種二極管的PN結(jié)面積大，可承受較大的電流，但極間電容也大。這類器件適用于整流，而不宜用于高頻電路中。如2CPl為面接觸型硅二極管，最大整流電流為40OmA， 最高工作頻率只有3kHz。圖2.7中的硅工藝平面型二極管結(jié)構(gòu)圖， 是集成電路中常見的一種形式。代表二極管的符號(hào)也在圖2.7中示出。部分二極管實(shí)物如圖2.8所示。二、極管的伏安特性實(shí)際的二極管的V-I特性如圖2.9所示。由圖可以看出，二極管的V-I特性和PN結(jié)的V-I特性(圖2.6)基本上是相同的。下面對(duì)二極管V-I特性分三部分加以說明:1、正向特性：

32、二極管外加正向偏置電壓時(shí)的V-I特性對(duì)應(yīng)于圖2.9（b）的第段為正向特性，此時(shí)加于二極管的正向電壓只有零點(diǎn)幾伏，但相對(duì)來說流過管子的電流卻很大，因此管子呈現(xiàn)的正向電阻很小。但是，在正向特性的起始部分，由于正向電壓較小，外電場還不足以克服PN結(jié)的內(nèi)電場，因而這時(shí)的正向電流幾乎為零，二極管呈現(xiàn)出一個(gè)大電阻，好像有一個(gè)門坎。 硅管的門坎電壓Vth(又稱死區(qū)電壓)約為05V，鍺管的Vth約為0lV，當(dāng)正向電壓大于Vth時(shí)，內(nèi)電場大為削弱，電流因而迅速增長。2、反向特性：二極管外加反向偏置電壓時(shí)的V-I特性P型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子（電子）和N型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子（空穴），在反向電壓作用下很容易通過PN

33、結(jié)， 形成反向飽和電流。但由于少數(shù)載流子的數(shù)目很少， 所以反向電流是很小的， 如圖2.9（b）的第段所示， 一般硅管的反向電流比鍺管小得多，其數(shù)量級(jí)為：硅管nA級(jí)，鍺管大mA級(jí)。溫度升高時(shí)，由于少數(shù)載流子增加，反向電流將隨之急劇增加。3、反向擊穿特性：二極管擊穿時(shí)的V-I特性當(dāng)增加反向電壓時(shí)， 因在一定溫度條件下， 少數(shù)載流子數(shù)目有限，故起始一段反向電流沒有多大變化，當(dāng)反向電壓增加到一定大小時(shí)，反向電流劇增，這叫做二極管的反向擊穿， 對(duì)應(yīng)于圖2.9的第段，其原因與PN結(jié)擊穿相同。三、二極管的主要參數(shù)1、最大整流電流 IF：是指管子長期運(yùn)行時(shí)，允許通過的最大正向平均電流。因?yàn)殡娏魍ㄟ^PN結(jié)要引起

34、管子發(fā)熱，電流太大，發(fā)熱量超過限度，就會(huì)使PN結(jié)燒壞。例如2APl最大整流電流為16mA。2、反向擊穿電壓 VBR：指管子反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)，反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐模踔烈蜻^熱而燒壞。一般手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓約為擊穿電壓的一半，以確保管子安全運(yùn)行。例如2APl最高反向工作電壓規(guī)定為2OV， 而反向擊穿電壓實(shí)際上大于40V。3、反向電流 IR：指管子末擊穿時(shí)的反向電流， 其值愈小，則管子的單向?qū)щ娦杂?。由于溫度增加，反向電流?huì)急劇增加，所以在使用二極管時(shí)要注意溫度的影響。4、極間電容 CJ：二極管的極間電容包括勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容，在高頻運(yùn)用時(shí)必須考慮結(jié)電容的影響

35、。二極管不同的工作狀態(tài)，其極間電容產(chǎn)生的影響效果也不同。二極管的參數(shù)是正確使用二極管的依據(jù)，一般半導(dǎo)體器件手冊(cè)中都給出不同型號(hào)管子參數(shù)。使用時(shí)，應(yīng)特別注意不要超過最大整流電流和最高反向工作電壓，否則將容易損壞管子。返回第五節(jié)二極管基本電路及其分析方法在電子技術(shù)中，二極管電路得到廣泛的應(yīng)用。本節(jié)只介紹幾種基本的電路，如限幅電路、開關(guān)電路、低電壓穩(wěn)壓電路等。二極管是一種非線性器件，因而二極管電路一般要采用非線性電路的分析方法。這里主要介紹比較簡單理想模型和恒壓模型分析法。一、二極管正向特性的數(shù)學(xué)模型1、理想模型-理想的開關(guān) 圖2.10表示理想二極管的VI特性和符號(hào)，其中的虛線表示實(shí)際二極管的VI特

36、性。由圖中可見，在正向偏置時(shí)，其管壓降為OV，而當(dāng)二極管處于反向偏置時(shí)，認(rèn)為它的電阻為無窮大，電流為零。在實(shí)際的電路中，當(dāng)電源電壓遠(yuǎn)比二極管的管壓降大時(shí)，利用此法來近似分析是可行的。2、恒壓模型-其正向壓降為0.7V(硅管)這個(gè)模型如圖2.11所示，其基本思想是當(dāng)二極管導(dǎo)通后，其管壓降認(rèn)為是恒定的，且不隨電流而變，典型值為0.7V，不過，這只有當(dāng)二極管的電流iD近似等于或大于1mA時(shí)才是正確的。 該模型提供了合理的近似，因此應(yīng)用也較廣。二、模型分析法應(yīng)用舉例1、靜態(tài)工作點(diǎn)分析電路如圖2.12所示，請(qǐng)分別用二極管的理想模型和恒壓模型分析其靜態(tài)工作點(diǎn)。（1）使用理想模型得：VD=0V，ID=VDD

37、/R（2）使用恒壓模型得：VD=0.7V，ID=（VDD-VD）/R上述的計(jì)算結(jié)果表明：VDDVD時(shí)，使用恒壓模型較好，因此，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的模型是關(guān)鍵。2、模型分析法應(yīng)用舉例例題1：如果圖示電路(a)中設(shè)二極管為恒壓模型。求電路中輸出的電壓Vo值說明二極管處于何種狀態(tài)？解：假設(shè)先將A、B斷開，則VA = -10V, VB = -5V，VAB= VA-VB= -5V，可見重新接入后二極管將處于反向截止?fàn)顟B(tài)：電路中電流為0（反向電阻無窮大），電阻R上的壓降為0，Vo = -5V成立。例題2：如果圖2.13所示電路(b)中設(shè)二極管為恒壓模型。求電路中輸出的電壓Vo值說明二極管處于何種狀態(tài)？解

38、：將D1、D2斷開，VB1A9V，VB2A= -12-(-9)=-3V 將D1、D2接入后，D1導(dǎo)通，D2截止，VA被D1箝位在0.7V上。Vo= VA= -0.7V成立。返回第六節(jié)特殊二極管除前面所討論的普通二極管外，還有若干種特殊二極管，如齊納二極管、變?nèi)荻O管、光電子器件(包括光電二極管、 發(fā)光二極管和激光二極管)等，本節(jié)主要討論齊納二極管及其應(yīng)用。一、齊納二極管齊納二極管又稱穩(wěn)壓二極管，是一種特殊的面接觸型硅晶體二極管。由于它有穩(wěn)定電壓的作用，經(jīng)常應(yīng)用在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子線路中。 穩(wěn)壓二極管的特性曲線與普通二極管基本相似，只是穩(wěn)壓二極管的反向特性曲線比較陡。穩(wěn)壓二極管的正常工作范圍，是

39、在伏安特性曲線上的反向電流開始突然上升的A、B段。 這一段的電流， 對(duì)于常用的小功率穩(wěn)壓管來講，一般為幾毫安至幾十毫安。1、穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓Vz穩(wěn)定電壓就是穩(wěn)壓二極管在正常工作時(shí)，管子兩端的電壓值。這個(gè)數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有改變，既是同一型號(hào)的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)定電壓值也有一定的分散性， 例如2CW14硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為67.5V。（2）耗散功率PM反向電流通過穩(wěn)壓二極管的PN結(jié)時(shí)，要產(chǎn)生一定的功率損耗，PN結(jié)的溫度也將升高。根據(jù)允許的PN結(jié)工作溫度決定出管子的耗散功率。通常小功率管約為幾百毫瓦至幾瓦。（3）穩(wěn)定電流IZ、最小穩(wěn)定電流IZmin、大穩(wěn)定電流IZmax

40、穩(wěn)定電流：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時(shí)的反向電流；最小穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管工作于穩(wěn)定電壓時(shí)所需的最小反向電流；最大穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管允許通過的最大反向電流。2、穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用穩(wěn)壓管常用在整流濾波電路之后，用于穩(wěn)定直流輸出電壓的小功率電源設(shè)備中。如圖由R、Dz組成的就是穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓管在電路中穩(wěn)定電壓的原理如下：只要R參數(shù)選得適當(dāng)，就可以基本上抵消Vi的升高值，因而使Vo基本保持不變?？梢?，在這種穩(wěn)壓電路中， 起自動(dòng)調(diào)節(jié)作用的主要是穩(wěn)壓二極管Dz，當(dāng)輸出電壓有較小的變化時(shí)， 將引起穩(wěn)壓二極管電流Iz的較大變化，通過限流電阻R的補(bǔ)償作用，保持輸出電壓Vo基本不變。限流電阻R的選擇：1、當(dāng)I0 = I

41、0min、VI = VImax 時(shí) 要求：2、當(dāng)I0 = I0max、VI = VImin 時(shí) 要求：故R的取值范圍為：模擬電子線路 第二章 半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)第一節(jié) 學(xué)習(xí)要求第二節(jié) 半導(dǎo)體三極管第三節(jié) 共射極放大電路第四節(jié) 圖解分析法第五節(jié) 小信號(hào)模型分析法第六節(jié) 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題第七節(jié) 共集電極電路第八節(jié) 放大電路的頻率響應(yīng)概述第九節(jié) 本章小結(jié)第一節(jié) 學(xué)習(xí)要求（1）掌握基本放大電路的兩種基本分析方法-圖解法與微變等效電路法。 會(huì)用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)電路靜態(tài)工作點(diǎn)的影響和分析波形失真等； 會(huì)用微變等效電路法估算電壓增益、電路輸入、輸出阻抗等動(dòng)態(tài)指標(biāo)。（2）熟悉基本放大電路的

42、三種組態(tài)及特點(diǎn)；掌握工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的工作原理。（3）掌握頻率響應(yīng)的概念。了解共發(fā)射極電路頻率特性的分析方法和上、下限截止頻率的概念。第二節(jié) 半導(dǎo)體三極管（BJT）BJT是通過一定的工藝，將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合在一起的器件，由于PN結(jié)之間的相互影響， 使BJT表現(xiàn)出不同于單個(gè) PN結(jié)的特性而具有電流放大，從而使PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。本節(jié)將圍繞BJT為什么具有電流放大作用這個(gè)核心問題，討論BJT的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)過程以及它的特性曲線和參數(shù)。一、BJT的結(jié)構(gòu)簡介BJT又常稱為晶體管，它的種類很多。按照頻率分，有高頻管、低頻管； 按照功率分，有小、中、大功率管；按照半導(dǎo)體材料分，有硅管、鍺管；根

43、據(jù)結(jié)構(gòu)不同， 又可分成NPN型和PNP型等等。但從它們的外形來看，BJT都有三個(gè)電極，如圖3.1所示。圖3.1是NPN型BJT的示意圖。 它是由兩個(gè) PN結(jié)的三層半導(dǎo)體制成的。中間是一塊很薄的P型半導(dǎo)體(幾微米幾十微米)，兩邊各為一塊N型半導(dǎo)體。從三塊半導(dǎo)體上各自接出的一根引線就是BJT的三個(gè)電極，它們分別叫做發(fā)射極e、基極b和集電極c，對(duì)應(yīng)的每塊半導(dǎo)體稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。雖然發(fā)射區(qū)和集電區(qū)都是N型半導(dǎo)體，但是發(fā)射區(qū)比集電區(qū)摻的雜質(zhì)多。在幾何尺寸上， 集電區(qū)的面積比發(fā)射區(qū)的大，這從圖3.1也可看到，因此它們并不是對(duì)稱的。二、BJT的電流分配與放大作用1、BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程BJT工

44、作于放大狀態(tài)的基本條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。在外加電壓的作用下， BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程為：（1）發(fā)射極注入電子 由于發(fā)射結(jié)外加正向電壓VEE，因此發(fā)射結(jié)的空間電荷區(qū)變窄，這時(shí)發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電子不斷通過發(fā)射結(jié)擴(kuò)散到基區(qū)， 形成發(fā)射極電流IE，其方向與電子流動(dòng)方向相反，如圖3.2所示。（2）電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合由發(fā)射區(qū)來的電子注入基區(qū)后， 就在基區(qū)靠近發(fā)射結(jié)的邊界積累起來， 右基區(qū)中形成了一定的濃度梯度，靠近發(fā)射結(jié)附近濃度最高，離發(fā)射結(jié)越遠(yuǎn)濃度越小。因此， 電子就要向集電結(jié)的方向擴(kuò)散，在擴(kuò)散過程中又會(huì)與基區(qū)中的空穴復(fù)合，同時(shí)接在基區(qū)的電源VEE的正端則不斷從基區(qū)拉走電子， 好像不

45、斷供給基區(qū)空穴。電子復(fù)合的數(shù)目與電源從基區(qū)拉走的電子數(shù)目相等， 使基區(qū)的空穴濃度基本維持不變。這樣就形成了基極電流IB， 所以基極電流就是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合的電流。 也就是說， 注人基區(qū)的電子有一部分未到達(dá)集電結(jié)， 如復(fù)合越多， 則到達(dá)集電結(jié)的電子越少， 對(duì)放大是不利的。 所以為了減小復(fù)合，常把基區(qū)做得很薄 (幾微米)，并使基區(qū)摻入雜質(zhì)的濃度很低，因而電子在擴(kuò)散過程中實(shí)際上與空穴復(fù)合的數(shù)量很少， 大部分都能到達(dá)集電結(jié)。（3）集電區(qū)收集電子集電結(jié)外加反向電壓，其集電結(jié)的內(nèi)電場非常強(qiáng)，且電場方向從C區(qū)指向B區(qū)。使集電區(qū)的電子和基區(qū)的空穴很難通過集電結(jié)，但對(duì)基區(qū)擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子卻有很強(qiáng)的吸引

46、力， 使電子很快地漂移過集電結(jié)為集電區(qū)所收集，形成集電極電流IC。 與此同時(shí)，集電區(qū)的空穴也會(huì)在該電場的作用下，漂移到基區(qū)， 形成很小的反向飽和電流ICB0 。2、電流分配關(guān)系與正向偏置的二極管電流類似，發(fā)射極電流iE與vBE成指數(shù)關(guān)系： 集電極電流iC是iE的一部分，即：式中稱為BJT的電流放大系數(shù)三、BJT的特性曲線.共射極電路的特性曲線（1）輸入特性VCE=0V時(shí)，b、e間加正向電壓，這時(shí)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏，相當(dāng)于兩個(gè)二極管正向并聯(lián)的特性。VCE1V時(shí)，這時(shí)集電結(jié)反偏，從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子絕大部分都漂移到集電極，只有小部分與空穴復(fù)合形成IB。 vCE1V以后，IC增加很少，因此IB

47、的變化量也很少，可以忽略vCE對(duì)IB的影響，即輸入特性曲線都重合。注意:發(fā)射結(jié)開始導(dǎo)通的電壓vBE：0.6V0.7V(硅管)，0.10.3V(鍺管)（2）輸出特性曲線對(duì)于一確定的iB值，iC隨VCE的變化形成一條曲線，給出多個(gè)不同的iB值，就產(chǎn)生一個(gè)曲線族。如圖3.6所示。 IB = 0V， IC=ICEO BJT截止，無放大作用，因此對(duì)應(yīng)IB=0的輸出特性曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)如圖3.6所示。 IB0 ， VCE1V ，iC隨IB的變化不遵循的規(guī)律，而且iC隨VCE的變化也是非線性的，所以該區(qū)域稱為飽和區(qū)。 IB0、VCE1V，iC隨iB的變化情況為： 或在這個(gè)區(qū)域中IC幾乎不隨VCE變化

48、，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)IB值的特性曲線都幾乎與水平軸平行，因此該區(qū)域稱為線性區(qū)或放大區(qū)。四、BJT的主要參數(shù) BJT的參數(shù)是用來表征管子性能優(yōu)劣相適應(yīng)范圍的，它是選用BJT的依據(jù)。了解這些參數(shù)的意義，對(duì)于合理使用和充分利用BJT達(dá)到設(shè)計(jì)電路的經(jīng)濟(jì)性和可靠性是十分必要的。1.流放大系數(shù)BJT在共射極接法時(shí)的電流放大系數(shù)，根據(jù)工作狀態(tài)的不同，在直流和交流兩種情況下分別用符號(hào) 和表示。其中上式表明:BJT集電極的直流電流 IC與基極的直流電流IB的比值， 就是BJT接成共射極電路時(shí)的直流電流放大系數(shù)， 有時(shí)用hFE來代表。但是，BJT常常工作在有信號(hào)輸人的情況下，這時(shí)基極電流產(chǎn)生一個(gè)變化量，相應(yīng)的集電極電流

49、變化量為，則與之比稱為BJT的交流電流放大系數(shù)，記作即2.極間反向電流（1）集電極-基極反向飽和電流ICBO。表示發(fā)射極開路，c、b間加上一定的反向電壓時(shí)的電流。（2）集電極-發(fā)射極反向飽和電流（穿透電流）ICEO。表示基極開路，c、e間加上一定的反向電壓時(shí)的集電極電流。3.極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM。表示BJT的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)集電極允許的最大電流。當(dāng)電流超過ICM時(shí)，三極管的性能將顯著下降，甚至有燒壞管子的可能。（2）集電極最大允許功耗PCM。表示BJT的集電結(jié)允許損耗功率的最大值。超過此值時(shí)，三極管的性能將變壞或燒毀。（3）反向擊穿電壓V（BR）CEO。 表示基極開路，

50、c、e間的反向擊穿電壓。4、晶體管的選擇（1）依使用條件選PCM在安全區(qū)工作的管子， 并給予適當(dāng)?shù)纳嵋蟆＃?）要注意工作時(shí)反向擊穿電壓 ， 特別是VCE不應(yīng)超過 V（BR）CEO。（3）要注意工作時(shí)的最大集電極電流IC不應(yīng)超過ICM。（4）要依使用要求：是小功率還是大功率， 低頻、高頻還是超高頻，工作電源的極性，值大小要求。返回第三節(jié)共射極放大電路在實(shí)踐中，放大電路的用途是非常廣泛的，它能夠利用BJT的電流控制作用把微弱的電信號(hào)增強(qiáng)到所要求的數(shù)值， 例如常見的擴(kuò)音機(jī)就是一個(gè)把微弱的聲音變大的放大電路。 聲音先經(jīng)過話筒變成微弱的電信號(hào)，經(jīng)過放大器，利用BJT的控制作用，把電源供給的能量轉(zhuǎn)為較

51、強(qiáng)的電信號(hào)，然后經(jīng)過揚(yáng)聲器 (喇叭)還原成為放大了的聲音。為了了解放大器的工作原理，先從最基本的放大電路開始討論。一、共射極基本放大電路的組成在圖3.7所示的單管放大電路中， 采用NPN型硅BJT，VCC是集電極回路的直流電源 (一般在幾伏到幾十伏的范圍)， 它的負(fù)端接發(fā)射極,正端通過電阻R接集電極， 以保證集電結(jié)為反向偏置；R是集電極電阻(一般在幾千歐至幾十千歐的范圍)，它的作用是將BJT的集電極電流iC的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榧姌O電壓VCE的變化。VBB是基極回路的直流電源,它的負(fù)端接發(fā)射極， 正端通過基極電阻Rb接基極，以保證發(fā)射結(jié)為正向偏置，并通過基極電阻 Rb(一般在幾千歐至幾百千歐的范圍)

52、(一般在幾十千歐至幾百千歐的范圍)，由VBB供給基極一個(gè)合適的基極電流 對(duì)于硅管，VBE約為0.7V左右， 對(duì)于鍺管，VBE約為0.2V左右，而VBB一般在幾伏至幾十伏的范圍內(nèi)(常取VBB=VCC)，即VBBVBE，所以近似有由上式可見，這個(gè)電路的偏流IB決定于VB，和Rb的大小，VBB和Rb經(jīng)確定后，偏流IB就是固定的，所以這種電路稱為固定偏流電路。Rb又稱為基極偏且電阻。電容Cb1和Cb2稱為隔直電容或耦合電容(一般在幾微法到幾十微法的范圍)，它們?cè)陔娐分械淖饔檬莻魉徒涣?，隔離直流。值得指出的是， 放大作用是利用BJT的基極對(duì)集電極的控制作用來實(shí)現(xiàn)的， 即在輸入端加一個(gè)能量較小的信號(hào)，通過BJT的基極電流去控制流過集電極電路的電流， 從而將直流電源VCC的能量轉(zhuǎn)化為所需要的形式供給負(fù)載。