第7講 晶體三極管及基本放大電路改ppt課件

1、重點(diǎn)與難點(diǎn)1、了解三極管結(jié)構(gòu)與內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)，掌握其外特性，在實(shí)際應(yīng)用中正確選擇三極管的參數(shù)；2、理解基本放大電路的組成原則，掌握基本放大電路的圖解分析法和等效電路分析法； 3、掌握三種基本放大電路的特點(diǎn)及其應(yīng)用；4、了解放大電路的頻率響應(yīng)。重點(diǎn)：三極管的放大作用，三極管的外特性，放大電路的基本分析方法，三種基本放大電路的特點(diǎn)及其應(yīng)用。難點(diǎn)： 三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)，圖解分析法，頻率響應(yīng)。 1、掌握射極偏置放大電路的原理及分析方法； 2、掌握基本共集放大電路的原理及分析方法； 3、掌握基本共基放大電路的原理及分析方法； 4、掌握三種基本放大電路各自的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理選擇。第第

2、4章章 半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管BJT） 4.2 放大電路的組成原則 4.3 放大電路的基本分析法放大電路的基本分析法4.4 基本放大電路的三種接法基本放大電路的三種接法4.5 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)4.4 基本放大電路的三種接法4.4.1 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路4.4.2 基本共集放大電路4.4.3 基本共基放大電路4.4.3 基本放大電路三種接法的性能比較4.4.1 4.4.1 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路射極偏置放大電路射極偏置放大電路1、溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路3、

3、定量分析QvCE/ViC/mAiB =0IBQ11） 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì)ICBO的影響的影響2） 溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度溫度T 輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移10TT0CBOCBO02)T(I)T(I V102 . 2)(30)C25BE(BE0 TTVVT溫度溫度T 輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移3） 溫度變化對(duì)溫度變化對(duì) 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 C ， 要增加要增加0.5%1.0%溫度溫度T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1總之：總之： ICBO ICEO T VBE IB IC 1

4、、 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響)TT)(T(C)T()T(000 所謂Q點(diǎn)穩(wěn)定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時(shí)基本不變，這是靠IBQ的變化得來的。1） 電路組成電路組成直流通路？直流通路？Ce為旁路電容，在交流為旁路電容，在交流通路中可視為短路通路中可視為短路2、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路 -射極偏置電路(基極分壓式射極偏置電路）2、射極偏置電路續(xù)）、射極偏置電路續(xù)）2） 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理演示）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理演示）目的：溫度變化時(shí)，使目的：溫度變化時(shí)，使ICIC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 b點(diǎn)電位能基點(diǎn)電位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)本不變，則可實(shí)現(xiàn)

5、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。定。T 穩(wěn)定原理：穩(wěn)定原理： IC IE IC UE 、UB不不變變 UBE IB （反饋控制）（反饋控制）3、射極偏置電路續(xù)）、射極偏置電路續(xù)）2） 穩(wěn)定工作點(diǎn)原理續(xù)）穩(wěn)定工作點(diǎn)原理續(xù)）b點(diǎn)電位基本不變的條件：點(diǎn)電位基本不變的條件：I1 IB ，CCb2b1b1BVRRRU 此時(shí)，此時(shí)，不隨溫度變化而變化。不隨溫度變化而變化。UB UBE且且Re可取大些，反饋控制作用更強(qiáng)?？扇〈笮?，反饋控制作用更強(qiáng)。 一般取一般取 I1 =(510)IB ， UB =3V5V 3、射極偏置電路續(xù)）、射極偏置電路續(xù)）3） 偏置電路參數(shù)的確定偏置電路參數(shù)的確定4） 靜態(tài)分析靜態(tài)分析eBEQBQ

6、EQCCb21b1bBQRUUIVRRRU分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路什么條件下成立？什么條件下成立？)( ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVUEQBQIIb21bbCCb21b1bBBRRRVRRRVeBQBEQBQeBQBEQbBQeEQBEQbBQBB)1 ()1 (RIUURIURIRIURIV利用戴維寧定理等效變換后求解利用戴維寧定理等效變換后求解Q點(diǎn)點(diǎn)*Rb上靜態(tài)電壓上靜態(tài)電壓可忽略不計(jì)！可忽略不計(jì)！CCb21b1bBQbe )1 ( VRRRURR，則若5） 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析beLio rRUUAubeb2b1irRRRcoRR

7、ee)1 ( )( beLebebLcbioRrRRIrIRRIUUAu)1 (ebeb2b1iRrRRR利?弊?eLbee)1 (RRArRu，則若無旁路電容無旁路電容Ce時(shí)：時(shí)： 4.4.1 射射極偏置電極偏置電路路)1(/ebeb2b1TTiRrRRIVR bRTbIII ebbebeebebT)1(RIrIRIrIV )/(b2b1RTbRRIV 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻TTiIVR 輸入電阻輸入電阻5） 動(dòng)態(tài)分析續(xù)）動(dòng)態(tài)分析續(xù)） 4.4.1 射射極偏置電極偏置電路路輸出電阻

8、輸出電阻oco/ RRR 求輸出電阻的等效電路求輸出電阻的等效電路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零負(fù)載開路負(fù)載開路輸出端口加測試電壓輸出端口加測試電壓對(duì)回路對(duì)回路1和和2列列KVL方程方程rcerce對(duì)分析過程影響很大，此處不能忽略對(duì)分析過程影響很大，此處不能忽略0)()(ecbsbeb RIIRrI0)()(ebccebcTRIIrIIV其中其中b2b1ss/RRRR 那那么么)1(esbeececToRRrRrIVR 當(dāng)當(dāng)coRR 時(shí)，時(shí)，coRR 一般一般cceoRrR （）5） 動(dòng)態(tài)分析續(xù)）動(dòng)態(tài)分析續(xù)）輸出電阻輸出電阻3. 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法 引入直流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋 溫度補(bǔ)償：

9、利用對(duì)溫度溫度補(bǔ)償：利用對(duì)溫度敏感的元件，在溫度變敏感的元件，在溫度變化時(shí)直接影響輸入回路?；瘯r(shí)直接影響輸入回路。 例如，例如，Rb1或或Rb2采用熱采用熱敏電阻。敏電阻。 它們的溫度系它們的溫度系數(shù)？數(shù)？Bb1CBBEEC )(URIIUUIT 4.4.2 4.4.2 基本共集放大電路基本共集放大電路eEQCEQCCeEQBEQbBQBBRIUVRIURIVeEQCCCEQBQEQebBEQBBBQ)1 ()1 (RIVUIIRRUVI1. 1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析2. 動(dòng)態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)動(dòng)態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)ebebeeebebbeeio)1 ()1 ( )(RrRRRIrRIRIUUA

10、u。，即，則）若（ 1 1iobebeUUArRRu故稱之為射故稱之為射極跟隨器極跟隨器Uo Ui2. 動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻的分析動(dòng)態(tài)分析：輸入電阻的分析ebebbiiii)1 (RrRIUIURRi與負(fù)載有關(guān)！與負(fù)載有關(guān)！RL)/)(1 (LebebiRRrRR帶負(fù)載電阻后帶負(fù)載電阻后2. 動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻的分析動(dòng)態(tài)分析：輸出電阻的分析1 )1 (bebebeboeooeooooerRRrRURUUIIUIURRRo與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)！特點(diǎn)特點(diǎn) 輸入電阻大，輸出電阻??；只放大電流，不放大電壓；輸入電阻大，輸出電阻?。恢环糯箅娏?，不放大電壓；在一定條件下有電壓跟隨作用！在一定條

11、件下有電壓跟隨作用！oU令令Us為零，保留為零，保留Rs，在輸出端加，在輸出端加Uo，得：，得：計(jì)算舉例計(jì)算舉例 P102 例例4.4.1共集電極電路共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為該電路也稱為射極輸出器射極輸出器靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)ebBECCBR)1(RUVI eCCCeECCCERIVRIVU BCII eEBEbBCCRIURIV BEI )1(I 由由得得3 阻容耦合共集電極電路阻容耦合共集電極電路（1） 靜態(tài)分靜態(tài)分析析輸出回路：輸出回路：輸入回路：輸入回路：LbbebLbbbebiR)1(IrI R)II (rIU 電壓增益：電壓增益：1RrRR)1(rR)1(R)1

12、(r IR)1(IUUALbeLLbeLLbebLbiou 畫小信號(hào)等效電路畫小信號(hào)等效電路確定模型參數(shù)確定模型參數(shù) 知，求知，求rberbe)mA()mV(26)1(200EQbeIr 增益增益其中其中LeL/ RRR LbLbboR)1(IR)II (U 一般一般beLrR ，則電壓增益接近于，則電壓增益接近于1 1，1Au 即即同同相相與與ioUU電壓跟隨器電壓跟隨器（2） 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析電壓增益電壓增益輸入電阻輸入電阻R)1(r/RIURLbebiii bRiIIIb LbbebiR)1(IrIU bRiRIUb 根據(jù)定義根據(jù)定義由電路列出方程由電路列出方程則輸入電阻則輸入電阻iii

13、IUR LeLR/RR 當(dāng)當(dāng)beLrR 1 ，時(shí)，時(shí)，LbiR/RR （2） 動(dòng)態(tài)分析續(xù)）動(dòng)態(tài)分析續(xù)）輸出電阻輸出電阻由電路列出方程由電路列出方程eRbbTIIII )Rr (IUsbebT eRTRIUe 其中其中bssR/RR 則輸出電阻則輸出電阻 1rR/RIURbeseTTo當(dāng)當(dāng) 1rRRbese，1 時(shí)，時(shí)， besorRR輸出電阻小輸出電阻小（2） 動(dòng)態(tài)分析續(xù)）動(dòng)態(tài)分析續(xù)）同相同相與與ioUU 電壓增益小于電壓增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小輸入電阻大，對(duì)電壓信號(hào)源衰減小 輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)（2） 動(dòng)態(tài)分析續(xù)）動(dòng)態(tài)

14、分析續(xù)）共集電極電路特點(diǎn)共集電極電路特點(diǎn)4.4.3 4.4.3 基本共基放大電路基本共基放大電路1. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析eBEQBBEQRUVI1EQBQIIBEQcEQCCCEQURIVUCCBEQCEQcCQBBeEQBEQVUURIVRIU2. 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析3. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！)1 (beeirRRcoRR ebecbebeeccio)1 ( RrRrIRIRIUUAu4.4.4 基本放大電路三種接法的性能比較1、一般規(guī)律、一般規(guī)律 接法 共射 共集 共基 Au 大 小于1 大 Ai(空載) 1 Ri

15、 中 大 小 Ro 大 小 大 頻帶 窄 中 寬電壓增益：電壓增益：beLc)/(rRR 輸入電阻：輸入電阻：beb/rR輸出電阻：輸出電阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR2、 三種組態(tài)阻容耦合基本放大電路電路的比較三種組態(tài)阻容耦合基本放大電路電路的比較3.3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路：共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于電壓和電流增益都大于1 1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集，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

16、關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級(jí)放大電路的中間級(jí)。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：共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?jí)、輸出級(jí)或緩沖輸入電阻最高，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)。級(jí)。共基極放大電路：共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸只有電壓放大作用，沒有電流放大，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

17、性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗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帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。 放大電路三種組態(tài)的比較放大電路三種組態(tài)的比較end3、三種接法的組合形式 為使單級(jí)放大電路具有多方面的優(yōu)良性能，有時(shí)為使單級(jí)放大電路具有多方面的優(yōu)良性能，有時(shí)采用組合接法。例如：采用組合接法。例如： 共集共基形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較共集共基形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大、頻帶寬大、頻帶寬 共集共射形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較共集共射形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大大 具有什么特具有什么特

18、點(diǎn)？是為了增點(diǎn)？是為了增強(qiáng)電壓放大能強(qiáng)電壓放大能力嗎？力嗎？共射共基級(jí)聯(lián)放大電路重要優(yōu)點(diǎn)：高頻特性好，共射共基級(jí)聯(lián)放大電路重要優(yōu)點(diǎn)：高頻特性好，具有較寬的頻帶。具有較寬的頻帶。 3.6.1 共共集電極電集電極電路路作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻作用：提高電流放大系數(shù)，增大電阻rberbe復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管復(fù)合管也稱為達(dá)林頓管2. 復(fù)合管復(fù)合管一般規(guī)律：1、復(fù)合管的類型極性與第一個(gè)管相同；2、第二個(gè)管的集電結(jié)CB電極與第一個(gè)管的CE電極相連，電流的方向與箭頭一致；3、一般情況下，第一個(gè)管為小功率管，第二個(gè)管為大功率管；4、可以用兩個(gè)及更多的三極管構(gòu)成復(fù)合管，復(fù)合管的 約為各管 之積。把兩只或三只BJT按一定原則連接起來所構(gòu)成的三端器件叫做復(fù)合管又稱達(dá)林頓管。討論一圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸點(diǎn)有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)