三極管及其應(yīng)用

1、主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容1. 1. 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管三極管具有：三極管具有：電流放大作用電流放大作用P 11C集電極集電極e發(fā)射極發(fā)射極b基極基極C極極e極極b極極C集電極集電極e發(fā)射極發(fā)射極b基極基極C極極e極極b極極NPN型型 PNP型型 1）三極管的結(jié)構(gòu)與符號）三極管的結(jié)構(gòu)與符號1. 1. 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管P 112）三極管的電流放大作用）三極管的電流放大作用電流放大作用電流放大作用： IC = IB IE = IC + IB IBbecNPN型型 becPNP型型 1. 1. 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管P 12要實(shí)現(xiàn)放大，要實(shí)現(xiàn)放大，NPN管必須滿足：管必須滿足：VCVBV

2、E。PNP則須：則須： VCVB電路工作原理分析電路工作原理分析應(yīng)用三極管的應(yīng)用三極管的開關(guān)開關(guān)功能功能。1. 1. 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管仿真效果P 26三極管是三極管是電流控制型器件電流控制型器件，放大工作狀態(tài)，放大工作狀態(tài)時(shí)，由基極電流控制集電極電流。時(shí)，由基極電流控制集電極電流。場效應(yīng)管是場效應(yīng)管是電壓控制型器件電壓控制型器件，由輸入電壓，由輸入電壓控制輸出電流的大小?？刂戚敵鲭娏鞯拇笮?。P 163. 3. 可控硅可控硅控制極控制極陽極陽極陰極陰極P 22控制極控制極陽極陽極陰極陰極控制極：控制極：觸發(fā)導(dǎo)通觸發(fā)導(dǎo)通導(dǎo)通后，導(dǎo)通后，與二極管一樣與二極管一樣。加反向電壓：關(guān)斷加反向電壓：

3、關(guān)斷。3. 3. 可控硅可控硅P 24控制極：控制極：觸發(fā)導(dǎo)通觸發(fā)導(dǎo)通導(dǎo)通后，導(dǎo)通后，與二極管一樣與二極管一樣。加反向電壓：關(guān)斷加反向電壓：關(guān)斷。3. 3. 可控硅可控硅可控硅的應(yīng)用：可控硅的應(yīng)用：風(fēng)扇無級調(diào)速器風(fēng)扇無級調(diào)速器3. 3. 可控硅可控硅可控硅的應(yīng)用：可控硅的應(yīng)用：風(fēng)扇無級調(diào)速器風(fēng)扇無級調(diào)速器 調(diào)調(diào)Rp 調(diào)調(diào)C的充電時(shí)間的充電時(shí)間 調(diào)調(diào)VS的導(dǎo)通時(shí)間的導(dǎo)通時(shí)間 電機(jī)電壓有效值電機(jī)電壓有效值 調(diào)速調(diào)速3. 3. 可控硅可控硅4. 4. 共射放大電路共射放大電路P 381）放大電路的組成放大電路的組成直流部分直流部分交流交流 交流交流直流電路：直流電路：使三使三極管工作在放極管工作在放

4、大區(qū)大區(qū)交流電路：交流電路：信號信號的放大與輸出的放大與輸出4. 4. 共射放大電路共射放大電路P 381）放大電路的組成放大電路的組成直流電路：直流電路： 使三極管工作在放大區(qū)使三極管工作在放大區(qū)交流電路：交流電路： 信號的放大與輸出信號的放大與輸出要要使三極管工作在放大區(qū)：使三極管工作在放大區(qū)： 就要選取適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?shù)，包括電就要選取適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?shù)，包括電阻、電源電壓。阻、電源電壓。 否則，會使信號失真。否則，會使信號失真。4. 4. 共射放大電路共射放大電路2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算直流電路：直流電路： 使三極管工作在放大區(qū)使三極管工作在放大區(qū) 就要選取適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?/p>

5、數(shù)，包括電就要選取適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?shù)，包括電阻、電源電壓。阻、電源電壓。4. 4. 共射放大電路共射放大電路當(dāng)輸入信號當(dāng)輸入信號u ui i=0=0時(shí)，放大電路可作簡化：時(shí)，放大電路可作簡化：直流電路部分（方法：直流電路部分（方法：把電容看成斷路）把電容看成斷路）2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算4. 4. 共射放大電路共射放大電路P 39這時(shí)，電路中的電量稱這時(shí)，電路中的電量稱為為靜態(tài)工作點(diǎn)，靜態(tài)工作點(diǎn)，也就是也就是直直流電路的參數(shù)流電路的參數(shù)。包括：包括：IBQ、ICQ、UBEQ、 UCEQ2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算4. 4. 共射放大電路共射放大電路P 39BBEQCCBQR

6、UUIVU7 . 0BEQBQCQIICCCCEQRIUUCQ2）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算4. 4. 共射放大電路共射放大電路P 39P39，例，例2.12）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算4. 4. 共射放大電路共射放大電路設(shè)置好工作點(diǎn)后，信號的輸入輸出情況設(shè)置好工作點(diǎn)后，信號的輸入輸出情況可見：可見：uo 與與ui 的的相位相反相位相反選擇適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?shù)（靜態(tài)工作選擇適當(dāng)?shù)闹绷麟娐穮?shù)（靜態(tài)工作點(diǎn)），那么放大電路工作在放大區(qū)，把信號點(diǎn)），那么放大電路工作在放大區(qū)，把信號正常放大。正常放大。若果靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不合適，會怎么樣若果靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不合適，會怎么樣呢？呢？會使信號失真會

7、使信號失真，那為什么呢？，那為什么呢？4. 4. 共射放大電路共射放大電路利用三極管的特性曲線，通過作圖來分析利用三極管的特性曲線，通過作圖來分析放大電路性能的方法，可以直觀地理解失真放大電路性能的方法，可以直觀地理解失真的原因，這稱為圖解分析法。的原因，這稱為圖解分析法。3）圖解分析法圖解分析法4. 4. 共射放大電路共射放大電路P44、453）圖解分析法圖解分析法電路圖有如下方程：電路圖有如下方程：CCECCCRuRUiC稱為直流負(fù)載線。稱為直流負(fù)載線。4. 4. 共射放大電路共射放大電路P44、453）圖解分析法圖解分析法直流負(fù)載線直流負(fù)載線CCECCCRuRUiC ICQUCEQCCC

8、RUUCCUCE /VIC/mAQ由由IB確定的那確定的那條輸出特性與條輸出特性與直流負(fù)載線的直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是交點(diǎn)就是Q點(diǎn)點(diǎn)O4. 4. 共射放大電路共射放大電路正常放大時(shí)正常放大時(shí) 3）圖解分析法圖解分析法4. 4. 共射放大電路共射放大電路3）圖解分析法圖解分析法 IB電流電流過大過大導(dǎo)致飽和失真導(dǎo)致飽和失真4. 4. 共射放大電路共射放大電路3）圖解分析法圖解分析法 IB電流電流過少過少導(dǎo)致截止失真導(dǎo)致截止失真4. 4. 共射放大電路共射放大電路3）圖解分析法圖解分析法總結(jié)：總結(jié)： 正常放大；正常放大； 飽和失真（飽和失真（IB過大）；過大）； 截止失真（截止失真（IB過?。┻^小）

9、。注意：注意： 兩種失真波形的區(qū)別。兩種失真波形的區(qū)別。4. 4. 共射放大電路共射放大電路4）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算包括：包括：放大電路的放大電路的輸入電阻輸入電阻、輸出電阻輸出電阻、放大倍數(shù)放大倍數(shù)方法：方法：把交流通路畫出來把交流通路畫出來 -電容短路電容短路、直流電源接地直流電源接地。4. 4. 共射放大電路共射放大電路P404）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算方法：方法：把交流通路畫出來把交流通路畫出來 -電容短路電容短路、直流電源接地直流電源接地。交流通路交流通路P404）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算求：求：輸入電阻輸入電阻、輸出電阻輸出電阻、放大倍數(shù)放大倍數(shù)交流通路交流通路rb

10、e)()(26)(300mAImVrBbe發(fā)射結(jié)電阻：發(fā)射結(jié)電阻：bebeBirrRr/輸入電阻：輸入電阻：P404）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算求：求：輸入電阻輸入電阻、輸出電阻輸出電阻、放大倍數(shù)放大倍數(shù)交流通路交流通路rbeCRr o輸出電阻（斷開輸出電阻（斷開負(fù)載）：負(fù)載）：P414）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算交流通路交流通路 rbeiuuuAo放大倍數(shù)：放大倍數(shù)：bebLCcriRRi)/(beLCrRR)/(P414）動態(tài)參數(shù)的計(jì)算動態(tài)參數(shù)的計(jì)算小結(jié)：小結(jié)：輸入電阻輸入電阻、輸出電阻輸出電阻、放大倍數(shù)放大倍數(shù))()(26)(300mAImVrBbe發(fā)射結(jié)電阻：發(fā)射結(jié)電阻：bebeB

11、irrRr/輸入電阻：輸入電阻：CRr o輸出電阻：輸出電阻：beLCrRRA)/(u電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：P41 例例 題題 講講 解解 P41：例：例2.24. 4. 共射放大電路共射放大電路P42：例：例2.31）溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 QP462）分壓偏置電路分壓偏置電路B2II 若若滿滿足足： 基極電位基本恒基極電位基本恒定，不隨溫度變化。定，不隨溫度變化。CC2B1B2BBURRRV RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VBP47TUBEIBICVEICVB 固定固定分壓偏置電路分壓偏置電路-工作原理工作原理R

12、B1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VBVE分壓偏置電路分壓偏置電路-靜態(tài)工作點(diǎn)的靜態(tài)工作點(diǎn)的估算估算RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCICVB直流通路直流通路 P47CC2B1B2BURRRVBEBEBECRUVIIQQQIICQBQ)(ECCCCCERRIUUQQ分壓偏置電路分壓偏置電路-靜態(tài)工作點(diǎn)的靜態(tài)工作點(diǎn)的估算估算V7 . 0BEQURB1RCRB2REI1I2IB+UCCICVB直流通路直流通路 分壓偏置電路分壓偏置電路-動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)的的估算估算R

13、B1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VB交流通路交流通路 RB1RCRB2RLuiuo+rbeP47分壓偏置電路分壓偏置電路-動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)的的估算估算RB1RCRB2RLuiuo+rbe交流通路交流通路 求：求：輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻放大倍數(shù)放大倍數(shù))()(26)(300mAImVrBbe發(fā)射結(jié)電阻：發(fā)射結(jié)電阻：bebeBBirrRRr/21輸入電阻：輸入電阻：分壓偏置電路分壓偏置電路-動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)的的估算估算RB1RCRB2RLuiuo+rbe交流通路交流通路 求：求：輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻放大倍數(shù)放大倍數(shù)CRr o輸出電

14、阻（斷開負(fù)載）：輸出電阻（斷開負(fù)載）：分壓偏置電路分壓偏置電路-動態(tài)參數(shù)動態(tài)參數(shù)的的估算估算RB1RCRB2RLuiuo+rbe交流通路交流通路 求：求：輸入電阻輸入電阻輸出電阻輸出電阻放大倍數(shù)放大倍數(shù)放大倍數(shù)：放大倍數(shù)：iuuuAobebLCcriRRi)/(beLCrRR)/( 例例 題題 講講 解解 P47：例：例3-6 作作 業(yè)業(yè) P60：題：題3-3P61：題：題3-106. 6. 共集電極電路共集電極電路1）共集極電路的組成共集極電路的組成共集電路是從發(fā)射極輸出，所以簡稱共集電路是從發(fā)射極輸出，所以簡稱射極射極輸出器輸出器。P482）射極輸出器的應(yīng)用射極輸出器的應(yīng)用P507. 7.

15、 多級放大電路多級放大電路實(shí)際的多級放大電路，除了電壓放大級外，實(shí)際的多級放大電路，除了電壓放大級外，還有一個(gè)功率輸出級，主要用于向負(fù)載提供還有一個(gè)功率輸出級，主要用于向負(fù)載提供大的功率，稱為功率放大電路。大的功率，稱為功率放大電路。級與級之間的連接方式稱為級與級之間的連接方式稱為耦合：耦合： 阻容耦合阻容耦合、直接耦合直接耦合、變壓耦合變壓耦合。P553DG452V1V3V2V5V4V6V8V10V6V7V9Uo3eRC1C2C3C4Ui1bR*3DG452CP1023DG453CG73DD153DD153DG123CG53DG6680 150 220 10eR0.5 5cR330 4cR*220 0.5 150 2.2 k10 kRfR1R210 RL8 2bR620 C547 F120 F120 pF120 pF0.033 FBX2A24 V24 V22.7 V9eR7eRVD1VD25eR1cR4eR8eR0V 實(shí)際的實(shí)際的多級多級功率放大電路功率放大電路12 18 V12 18 VV1V3V2V482 kR322 kR182 kR210 kR5240 R90.5 R110.