雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)課件

1、雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)14.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路4.2 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)24.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理4.1.3 BJT的的VI特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)雙極結(jié)型三極管及放大電路基

2、礎(chǔ)34.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介(a) 小功率管小功率管 (b) 小功率管小功率管 (c) 大功率管大功率管 (d) 中功率管中功率管NPN型管和PNP型管雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4&14.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介(a) NPN型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(b) PNP型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(c) NPN管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)(d) PNP管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)NPNPNP雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)5第一部分：主稱(chēng)第二部分：三極管的材料和特性第三部分：類(lèi)別第四部分：序號(hào)第五部分：規(guī)格號(hào)數(shù)字含義字母含義字母含義用數(shù)字表示同一類(lèi)型產(chǎn)品的序號(hào)用字母A或B、

3、C、D等表示同一型號(hào)的器件的檔次等3三極管A鍺材料、PNP型G高頻小功率管X低頻小功率管B鍺材料、NPN型A高頻大功率管D低頻大功率管C硅材料、NPN型T閘流管K開(kāi)關(guān)管D硅材料、NPN型V微波管B雪崩管E化合物材料J階躍恢復(fù)管U光敏管（光電管）J結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管三極管的型號(hào)命名雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)6雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)7 外部條件：外部條件： 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:4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理1. 內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載

4、流子基區(qū)：傳送和控制載流子 （以（以NPNNPN為例）為例） IC= ICN+ ICBOIE=IB+ ICNPN,(1)BECBUUUU對(duì)：PNP,(2)BECBUUUU對(duì)：EP()CCNCBOBBNCBOEENCNBNCBIIIIIIIIIIIII忽略&1IE=IEN+IEP (4.1.1a)l eO空穴&2雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)8補(bǔ)充：補(bǔ)充：雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)92. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系發(fā)射極注入電流發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)設(shè) ECN II即根據(jù)傳輸過(guò)程可知根據(jù)傳輸過(guò)程可知 IC= ICN+ ICBO通常通常 IC ICBOE

5、CII 則有則有 為電流放大系數(shù)。它只為電流放大系數(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)。一般有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過(guò)程中載流子的傳輸過(guò)程雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)10 1 又設(shè)又設(shè)BCEOCIII 則則 是另一個(gè)電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管是另一個(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)。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)。一般一般 1 。根據(jù)根據(jù)IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBOECN II且令且令C

6、EOCCB IIII當(dāng)時(shí)，(1+ ) ICBO =ICEO （穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系BBBIIIIIIIIEEEEC)1 (1 1111 ,1 BEBEIIIII)1 (11)1 (ECEII雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)113. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示。表示。共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用CB表示；表示；共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；表示；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)

7、12共基極放大電路共基極放大電路4. 放大作用放大作用若若 vI = 20mV電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IO vvvA使使 iE = -1 mA，則則 iC = iE = -0.98 mA， vO = - iC RL = 0.98 V，當(dāng) = 0.98 時(shí)，時(shí)，雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)13 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，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。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：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜

8、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：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)144.1.3 BJT的的V-I 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn) iB=f(vBE) vCE=const(2) 當(dāng)當(dāng)vCE1V時(shí)，時(shí)， vCB= vCE - - vBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下下 IB減小，特性曲線(xiàn)右移。減小，特性曲線(xiàn)右移。(1) 當(dāng)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線(xiàn)。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線(xiàn)。1. 輸入特性曲線(xiàn)輸入特性曲線(xiàn)（以共射極放大電路為

9、例）（以共射極放大電路為例）共射極連接共射極連接&1測(cè)BJT的V-I曲線(xiàn)電路雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)15飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC受受vCE控制明顯的區(qū)域，控制明顯的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般該區(qū)域內(nèi)，一般vCE0.7V (硅管硅管)。此時(shí)，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=const2. 2. 輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)輸出特性曲線(xiàn)的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線(xiàn)的三個(gè)區(qū)域: :截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線(xiàn)的下方。此時(shí)，的曲線(xiàn)的下方。此時(shí)， vBE小于死區(qū)電壓。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于vCE軸的區(qū)域，曲軸的區(qū)域，曲線(xiàn)基

10、本平行等距。此時(shí)，線(xiàn)基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。4.1.3 BJT的的V-I 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)16雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)17雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)18雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)19 共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB IC ICEO 直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)與與iC的關(guān)系曲線(xiàn)的關(guān)系曲線(xiàn) 不是常數(shù)1、 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)20 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（ICICBO）/IEIC/I

11、E IC ICBO 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)21 交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)22 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE vCB=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)很小時(shí) 、 。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)23 2. 極間反向電流極間反向電流 (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開(kāi)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 4.1.4 BJT

12、的主要參數(shù)的主要參數(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)24 (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)25(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)26 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射

13、極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓。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。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)基極開(kāi)路時(shí) ce 間的擊穿電壓。間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)274.1.5 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響(1) 溫度對(duì)溫度對(duì)ICBO的影響的影響溫度每升高溫度每升高10，ICBO約增加一倍。約增加一倍。 (2) 溫度對(duì)溫度對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1， 值約增大值約增大0.5

14、%1%。 (3) 溫度對(duì)反向擊穿電壓溫度對(duì)反向擊穿電壓V(BR)CBO、V(BR)CEO的影響的影響溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)，V(BR)CBO和和V(BR)CEO都會(huì)有所提高。都會(huì)有所提高。 2. 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT特性曲線(xiàn)的影響特性曲線(xiàn)的影響1. 溫度對(duì)溫度對(duì)BJT參數(shù)的影響參數(shù)的影響end雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)28雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)294.2 共射極放大電路的工作原理共射極放大電路的工作原理4.2.1 基本共射極放大電路的組成基本共射極放大電路的組成圖圖4.2.1 基本共射極放大電路基本共射極放大電路 &1雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)304.2.2 基本共射極放大電路

15、的工作原理基本共射極放大電路的工作原理1. 靜態(tài)靜態(tài)(直流工作狀態(tài)直流工作狀態(tài)) 輸入信號(hào)輸入信號(hào)vi0時(shí)，時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)稱(chēng)為放大電路的工作狀態(tài)稱(chēng)為靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。靜態(tài)或直流工作狀態(tài)。 直流通路直流通路 bBEQBBBQRVVI BQCEOBQCQIIII VCEQ=VCCICQRc 輸入回路方程： 輸出回路： 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)314.2.2 基本共射極放大電路的工作原理基本共射極放大電路的工作原理2. 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 輸入正弦信號(hào)輸入正弦信號(hào)vs后，電路后，電路將處在動(dòng)態(tài)工作情況。此時(shí)，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各極電流及電壓都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨

16、輸入信號(hào)靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)作相應(yīng)的變化。作相應(yīng)的變化。 交流通路交流通路 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)324.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.3.1 圖解分析法圖解分析法4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析3. 非線(xiàn)性失真的圖解分析非線(xiàn)性失真的圖解分析4. 圖解分析法的適用范圍圖解分析法的適用范圍1. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型2. 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路3. 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析

17、法的適用范圍雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)334.3.1 圖解分析法圖解分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(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(xiàn)。輸出特性曲線(xiàn)。 共射極放大電路共射極放大電路雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)344.3.1 圖解分析法圖解分析法1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析 列輸入回路方程列輸入回路方程 列輸出回路方程（直流負(fù)載線(xiàn)）列輸出回路方程（直流負(fù)載線(xiàn)）VCE=VCCiCRc 首先，畫(huà)出直流通路首先，畫(huà)出直流通路直流通路直流通路 bBBBBERiVv(*)bBBbBEBBBRVR

18、VIv雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)35 在輸出特性曲線(xiàn)上，作出直流負(fù)載線(xiàn)在輸出特性曲線(xiàn)上，作出直流負(fù)載線(xiàn) VCE=VCCiCRc，與，與IBQ曲曲線(xiàn)的交點(diǎn)即為線(xiàn)的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)，從而得到點(diǎn)，從而得到VCEQ 和和ICQ。 作出直線(xiàn)作出直線(xiàn) ，它與輸入特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)即是，它與輸入特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)即是Q點(diǎn)，點(diǎn)，得到得到IBQ。bBBBBERiV v雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)36畫(huà)交流通路規(guī)則：畫(huà)交流通路規(guī)則：容量大的電容（如耦合電容）視為短路；無(wú)內(nèi)阻的直流電源（VCC）視為短路；交流通路如下圖（b）所示。2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)37 根據(jù)根據(jù)vs

19、的波形，在的波形，在BJT的輸入特性曲線(xiàn)圖上畫(huà)出的輸入特性曲線(xiàn)圖上畫(huà)出vBE 、 iB 的的波形波形2. 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析工作情況的圖解分析tsinsmsV vbBsBBBERiV vv雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)38 根據(jù)根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線(xiàn)圖上畫(huà)出的變化范圍在輸出特性曲線(xiàn)圖上畫(huà)出iC和和vCE 的波形的波形2. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析cCCCCERiV v雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)392. 動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析動(dòng)態(tài)工作情況的圖解分析 共射極放大電路中的電壓、共射極放大電路中的電壓、電流波形電流波形雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)403. 靜態(tài)工作

20、點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響 p122雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)41飽和失真的波形飽和失真的波形3. 靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)424. 圖解分析法的適用范圍：圖解分析法的適用范圍： 幅度較大而工作頻率不太高的情況幅度較大而工作頻率不太高的情況優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 直觀、形象。直觀、形象。缺點(diǎn)：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)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)。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)。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)434.3.

21、2 小信號(hào)模型分析小信號(hào)模型分析1. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(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)模型的意義建立小信號(hào)模型的思路建立小信號(hào)模型的思路小范圍內(nèi)的特性曲線(xiàn)近似地直線(xiàn)化小范圍內(nèi)的特性曲線(xiàn)近似地直線(xiàn)化 三極管小信號(hào)模型，就是將非線(xiàn)性的三極管做線(xiàn)性化處三極管小信號(hào)模型，就是將非線(xiàn)性的三極管做線(xiàn)性化處理。理。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)441. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出),(CEB1BEvvif 在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得CEBBEBEBCEBEBCEdddVIiivvvvv小信號(hào)用交流分量

22、表示小信號(hào)用交流分量表示vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce 對(duì)于對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸雙口網(wǎng)絡(luò)，已知輸入輸出特性曲線(xiàn)如下：入輸出特性曲線(xiàn)如下：iB=f(vBE) vCE=constiC=f(vCE) iB=const可以寫(xiě)成：可以寫(xiě)成：),(CEB2Cvifi CEBCBCCECBECdddVIiiiiivvBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)&1雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)45CEBBEie Vih v輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸入電阻；輸出交流短路時(shí)的正向正向電流傳輸傳輸比(電流放大系數(shù))輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向反向電壓傳輸傳輸比輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出輸出

23、電導(dǎo)。其中：其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱(chēng)為混合參數(shù)（四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱(chēng)為混合參數(shù)（H參數(shù)）。參數(shù)）。vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceCEBCfe ViihBCEBEre Ihvv BCECoe Iihv 1. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 H參數(shù)的引出參數(shù)的引出雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)461. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型根據(jù)根據(jù)可得小信號(hào)模型可得小信號(hào)模型BJT的的H參數(shù)模型參數(shù)模型vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevceBJT雙口網(wǎng)絡(luò)雙口網(wǎng)絡(luò)雙

24、極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)471. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 H參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型 H 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)。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 H參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 H 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。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。 &1 &1雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)481. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 模型的簡(jiǎn)化模型的簡(jiǎn)化 hre和和hoe都很小，常忽都很小，常忽略它們的影響。略它們的影響。 BJT在共射

25、連接時(shí)，其在共射連接時(shí)，其H參數(shù)的數(shù)量級(jí)一般為參數(shù)的數(shù)量級(jí)一般為 S101010101052433oefereieehhhhh雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)491. BJT的的H參數(shù)及小信號(hào)模型參數(shù)及小信號(hào)模型 H參數(shù)的確定參數(shù)的確定 一般用測(cè)試儀測(cè)出；一般用測(cè)試儀測(cè)出；rbe 與與Q點(diǎn)有關(guān)點(diǎn)有關(guān). &1rbe= rbb + (1+ ) re &2其中對(duì)于低頻小功率管其中對(duì)于低頻小功率管 rbb200 則則 )mA()mV(26)1(200EQbeIr )mA()mV(26)mA()mV(EQEQeIIVrT 而而 (T=300K) 一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe （忽

26、略（忽略 re ）雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)504.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法2. 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(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）利用直流通路求Q點(diǎn)點(diǎn) 共射極放大電路共射極放大電路bBEBBBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，鍺管鍺管VBE=0.2V， 已知已知。CBI I(*)(LCcCECCCERIRVVV雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)512. 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（2）畫(huà)小信號(hào)等效電路）畫(huà)小信號(hào)等效電路H參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效電路雙極結(jié)型三極管

27、及放大電路基礎(chǔ)522. 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)根據(jù)根據(jù))(bebbirRi vbcii )/(LccoRRi v則電壓增益為則電壓增益為)()/()()/()()/(bebLcbebbLcbbebbLcciorRRRrRiRRirRiRRiA vvv（可作為公式）（可作為公式）電壓增益電壓增益H參數(shù)小信號(hào)等效電路參數(shù)小信號(hào)等效電路雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)532. 用用H參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路參數(shù)小信號(hào)模型分析基本共射極放大電路（3）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)）求放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)輸入電阻

28、輸入電阻輸出電阻輸出電阻令令0si vv0b i0b iRo = Rc 所以所以bebbbebbbiiiirRirRiiiR )( vv LsR,0ttovviR雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)543. 小信號(hào)模型分析法的適用范圍小信號(hào)模型分析法的適用范圍 放大電路的輸入信號(hào)幅度較小，放大電路的輸入信號(hào)幅度較小，BJTBJT工作在其工作在其V VT T特性特性曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍（即放大區(qū)）內(nèi)。H H參數(shù)的值是在靜態(tài)工作參數(shù)的值是在靜態(tài)工作點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)點(diǎn)上求得的。所以，放大電路的動(dòng)態(tài)性能與靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)值的大小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。值的大

29、小及穩(wěn)定性密切相關(guān)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)分析放大電路的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(Av 、Ri和和Ro等等)非常方便，非常方便，且適用于頻率較高時(shí)的分析。且適用于頻率較高時(shí)的分析。4.3.2 小信號(hào)模型分析法小信號(hào)模型分析法缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 在在BJT與放大電路的小信號(hào)等效電路中，電壓、電流等與放大電路的小信號(hào)等效電路中，電壓、電流等電量及電量及BJT的的H參數(shù)均是針對(duì)變化量參數(shù)均是針對(duì)變化量(交流量交流量)而言的，不能用而言的，不能用來(lái)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。來(lái)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)55共射極放大電路共射極放大電路 放大電路如圖所示。已知放大電路如圖所示。已知BJT的的

30、=80， Rb=300k ， Rc=2k ， VCC= +12V，求：，求：（1）放大電路的）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k 時(shí)，放大電路的時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）的飽和壓降）解：解：（1）A40300k2V1bBECCBQ RVVI（2）當(dāng)）當(dāng)Rb=100k 時(shí)，時(shí)，3.2mAA4080BQCQ II 5.6V3.2mA2k-V12CQcCCCEQIRVV靜態(tài)工作點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40 A，3.2mA，5.6V），），BJT工作在放大區(qū)。工作在放大區(qū)。其

31、最小值也只能為其最小值也只能為0，即，即IC的最大電流為：的最大電流為：A120100k2V1bCCBQ RVImA6 . 9A12080BQCQ II V2 . 79.6mA2k-V12CQcCCCEQ IRVVmA62k2V1cCESCCCM RVVICMBQ II 由由于于，所以，所以BJT工作在飽和區(qū)。工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，不可能為負(fù)值，此時(shí)，此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），）， 例題例題end雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)564.4 放大電路靜態(tài)工作放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題4.4.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響4.4.2 射極偏置電路

32、射極偏置電路1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路2. 含有雙電源的射極偏置電路含有雙電源的射極偏置電路3. 含有恒流源的射極偏置電路含有恒流源的射極偏置電路p133雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)574.4.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 4.1.6節(jié)討論過(guò)，溫度上升時(shí)，節(jié)討論過(guò)，溫度上升時(shí)，BJT的反向電流的反向電流ICBO、ICEO及電流放大系數(shù)及電流放大系數(shù) 或或 都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降都會(huì)增大，而發(fā)射結(jié)正向壓降VBE會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電會(huì)減小。這些參數(shù)隨溫度的變化，都會(huì)使放大電路中的集電極靜態(tài)電流極靜態(tài)電流ICQ隨溫度升高

33、而增加隨溫度升高而增加（ICQ= IBQ+ ICEO） ，從，從而使而使Q點(diǎn)隨溫度變化。點(diǎn)隨溫度變化。 要想使要想使ICQ基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路基本穩(wěn)定不變，就要求在溫度升高時(shí)，電路能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流IBQ 。雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)584.4.2 射極偏置電路射極偏置電路（1 1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理 目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時(shí)，如果溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電點(diǎn)電位能基本不變位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE VE 、

34、VB不變不變 VBE IB IC （反饋控制）（反饋控制）1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路(a) 原理電路原理電路 (b) 直流通路直流通路CCBEBQbVVIRI1比比IB越大，越大， 穩(wěn)定控制的作用越好穩(wěn)定控制的作用越好雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)59b點(diǎn)電位基本不變的條件點(diǎn)電位基本不變的條件：I1 IBQ ，CCb2b1b2BQVRRRV 此時(shí)，此時(shí)，VBQ與溫度無(wú)關(guān)與溫度無(wú)關(guān)VBQ VBEQRe取值越大，反饋控制作用越強(qiáng)取值越大，反饋控制作用越強(qiáng)1. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路（1 1）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理一般取一般取 I1 =(510)IBQ ， VBQ =（35） BEV為了兼顧其他指標(biāo)， 對(duì)硅管：鍺管： BI I1 =(1020)IBQ ，VBQ =（13） BEV雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)601. 基極分壓式射極偏置電路基極分壓式射極偏置電路（2 2）放大電路指標(biāo)分析）放大電路指標(biāo)分析靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVR