用三極管小信號放大電路分析與制作課件

模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作

模塊2分壓偏置式放大電路分析與制作

模塊3其它組態(tài)放大電路分析與制作

模塊4多級放大電路分析與制作

模塊5帶有反饋的放大電路分析與制作模塊6放大電路的頻率響應(yīng)模塊7場效應(yīng)管基本放大電路分析與制作

模塊8集成運算放大電路分析與制作

模塊9功率放大電路的分析與制作

模塊10綜合放大電路（擴音機）的分析與制作

項目二小信號放大電路的分析與制作

模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作項目二小信號1

1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用

1.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用

模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用模塊1常用三極管小信號放21.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用

重點：PN結(jié)的導(dǎo)電特性；半導(dǎo)體二極管的伏安特性；單相整流濾波電路的結(jié)構(gòu)及參數(shù)計算；

難點：半導(dǎo)體二極管的伏安特性；單相整流濾波電路的結(jié)構(gòu)及參數(shù)計算；模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用重點：PN結(jié)3目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體二極管

半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

小節(jié)返回主目錄目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識返回主目錄4半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識PN結(jié)的導(dǎo)電特性：PN結(jié)正偏導(dǎo)通，反偏截止，叫做PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

返回本章目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識PN結(jié)的導(dǎo)電特性：PN結(jié)的單向?qū)щ娦苑?半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體二極管的符號及特點符號特點：單向?qū)щ娦?，加正向電壓?dǎo)通（陽極接高電位，陰極接低電位），加反向電壓截止（陰極接高電位，陽極接低電位）。半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體二極管的符號及特點6二、二極管的伏安特性

硅和鍺二極管的伏安特性曲線

二、二極管的伏安特性硅和鍺二極管的伏安特性曲線7總結(jié)：二極管的伏安特性是非線性的，二極管是一種非線性元件。在外加電壓取不同值時，就可以使二極管工作在不同的區(qū)域，從而充分發(fā)揮二極管的作用。

總結(jié)：二極管的伏安特性是非線性的，二極管是一種8三、半導(dǎo)體器件型號命名法

三、半導(dǎo)體器件型號命名法9四、硅穩(wěn)壓二極管

硅穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管）工作在反向擊穿區(qū)，其電流變化很大而電壓基本不變，利用這一特性可實現(xiàn)直流電壓的穩(wěn)定。穩(wěn)壓二極管的伏安特性和符號四、硅穩(wěn)壓二極管硅穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)10在實際中使用穩(wěn)壓二極管要滿足兩個條件：

1、反向運用，保證管子工作在反向擊穿狀態(tài)；2、要有限流電阻配合使用，保證流過管子的電流在允許范圍內(nèi)。穩(wěn)壓管常用的穩(wěn)壓電路返回本章目錄在實際中使用穩(wěn)壓二極管要滿足兩個條件：1、反11半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

----單相整流濾波電路一、半波整流電路

電路波形負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.45U2

負(fù)載中的電流：IO=0.45U2/RL

半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

----單12二、

單相橋式整流電路

電路二、單相橋式整流電路電路13

單相橋式整流波形圖負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.9U2

負(fù)載中的電流：IO=0.9U2/RL

單相橋式整流波形圖負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.9U214三、濾波電路

單相橋式整流電容濾波電路

三、濾波電路單相橋式整流電容濾波電路15全波整流電路的電壓、電流波形全波整流電路的電壓、電流波形16負(fù)載兩端的直流電壓：UO=1.2U2

負(fù)載中的電流：IO=1.2U2/RL

單相橋式整流電容濾波電路：半波整流電容濾波電路：負(fù)載兩端的直流電壓：UO=U2

負(fù)載中的電流：IO=U2/RL

濾波電容器的選擇：

C>=2T/RL(T為交流電壓周期)電容器的額定耐壓值：UC>2U2返回本章目錄負(fù)載兩端的直流電壓：UO=1.2U2單相橋式整流電容濾17小節(jié)1.PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，PN結(jié)正偏導(dǎo)通、反偏截止，具有單向?qū)щ娦?、反向擊穿性和非線性的特點。2.二極管是一種非線性器件，單向?qū)щ娛撬奶攸c，其全面的性質(zhì)用伏安特性來描述。

3.

整流電路有單相半波、全波和橋式等方式，濾波電路有電容濾波、電感濾波和π型濾波等類型，要將兩者結(jié)合起來估算輸出電壓才有意義。

硅穩(wěn)壓二極管是并聯(lián)型穩(wěn)壓電路常用的器件，只要選擇合適的限流電阻可使穩(wěn)壓管工作在安全穩(wěn)壓區(qū)內(nèi)。返回本章目錄小節(jié)1.PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，P181.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用重點：三極管的伏安特性；共發(fā)射極放大器的識別；共集電極放大器的識別；難點：三極管的伏安特性；其它組態(tài)放大電路的識別；模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用重點：三極管19目錄半導(dǎo)體三極管固定偏置式共發(fā)射極放大器

分壓偏置式共發(fā)射極放大器

共集電極放大器共基極放大器多級放大器場效應(yīng)晶體管小節(jié)返回主目錄目錄半導(dǎo)體三極管返回主目錄20半導(dǎo)體三極管一、1.三極管的結(jié)構(gòu)和符號

PNP型三極管的結(jié)構(gòu)和符號NＰN型三極管的結(jié)構(gòu)和符號

半導(dǎo)體三極管一、1.三極管的結(jié)構(gòu)和符號PNP型三極管的212.電流方向和各極極性：

NPNPNP2.電流方向和各極極性：NPN22二、三極管的輸出伏安特性二、三極管的輸出伏安特性23三個工作區(qū)：

1、放大區(qū)：輸出特性曲線近似于水平的部分是放大區(qū)。IC和IB成正比，，表示三極管的電流放大能力。三極管工作于放大區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上有正偏電壓，集電結(jié)上有反偏電壓。

2、截止區(qū)：在基極電流IB=0所對應(yīng)的曲線下方的區(qū)域是截止區(qū)。，IB=0，IC=ICEO（穿透電流）。三極管工作于截止區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上有反偏電壓，集電結(jié)上也有反偏電壓。3、飽和區(qū)：飽和區(qū)是對應(yīng)于UCE較小（此時UCE<UBE）的區(qū)域。在這個區(qū)域里，IC與IB已不成比例關(guān)系。三極管工作于飽和區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上是正偏電壓，集電結(jié)上也是正偏電壓。

返回本章目錄三個工作區(qū)：

1、放大區(qū)：輸出特性曲24固定偏置式共發(fā)射極放大器一、電路固定偏置式共發(fā)射極放大器一、電路25二、放大器的基本工作原理

電路圖電流電壓波形圖二、放大器的基本工作原理電路圖26分壓偏置式共發(fā)射極放大器一、電路結(jié)構(gòu)：分壓偏置式共發(fā)射極放大器一、電路結(jié)構(gòu)：27共集電極放大器直流通路交流通路微變等效電路共集電極放大器直流通路28共基極放大器

直流通路交流通路微變等效電路共基極放大器

直流通路交流通路微變等效電路29三種組態(tài)放大器的比較

共發(fā)射極放大器的電壓、電流、功率增益都比較大，因而應(yīng)用廣泛。但它的輸入電阻較小，對前級信號源索取的電流較大；它的輸出電阻比較大，不適合帶動變化大的負(fù)載。共集電極放大器雖然沒有電壓增益，但有電流增益，所以仍有功率增益。其最主要的優(yōu)點是它的輸入電阻高、輸出電阻小，對前級信號源索取的電流小，帶負(fù)載的能力強。所以共集電極放大器既可作為多級放大器的輸入級，又可作為多級放大器的輸出級。有時，也將其作為多級放大器的中間級，用于分配信號。共基極放大器沒有電流增益，但電壓增益不小，仍有功率增益。因為它的頻率響應(yīng)好，多用于放大高頻信號。

返回本章目錄三種組態(tài)放大器的比較共發(fā)射極放大器的電壓、電流、功30多級放大器

一、組成方式:

輸入級主要完成與信號源的銜接并對信號進行放大，一般都采用輸入電阻高的放大器，如射極跟隨器；中間級主要用于對信號進行電壓放大，將微弱的信號電壓放大到設(shè)計規(guī)定的幅度，一般都采取幾級共發(fā)射極放大器來完成這個任務(wù)；輸出級主要用于對信號進行功率放大，輸出負(fù)載所需要的功率并完成和負(fù)載的匹配。多級放大器

一、組成方式:輸入級主要完成與信號源31二、多級放大器的級間耦合方式

1.阻容耦合

二、多級放大器的級間耦合方式1.阻容耦合322.變壓器耦合

2.變壓器耦合333.直接耦合

3.直接耦合34二、多級放大器的分析1、多級放大器電壓放大倍數(shù)的計算

AU=AU1×AU2×????×AUN

多級放大器的電壓放大倍數(shù)等于各級放大器電壓放大倍數(shù)的乘積。

增益的分貝表示法，其定義為：

二、多級放大器的分析1、多級放大器電壓放大倍數(shù)的計算AU=35場效應(yīng)晶體管一、場效應(yīng)管的特點和類型

場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件，它利用改變電場的強弱來控制半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力。場效應(yīng)管的輸入電阻極高（最高可達(dá)1015Ω），幾乎不吸取信號源電流。它還具有熱穩(wěn)定性好、噪聲低、抗輻射能力強、制造工藝簡單、便于集成等優(yōu)點，因此在電子電路中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，場效應(yīng)管分為結(jié)型和絕緣柵型兩類，其中絕緣柵型應(yīng)用更廣泛。場效應(yīng)晶體管一、場效應(yīng)管的特點和類型場效應(yīng)管36二、各種場效應(yīng)管的符號和特性曲線1.N溝道結(jié)型轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性二、各種場效應(yīng)管的符號和特性曲線1.N溝道結(jié)型轉(zhuǎn)移特性輸出特372.p溝道結(jié)型轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性2.p溝道結(jié)型轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性383.增強型NMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性3.增強型NMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性394.增強型PMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性4.增強型PMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性405.耗盡型NMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性5.耗盡型NMOS轉(zhuǎn)移特性輸出特性符號和極性416.耗盡型PMOS符號和極性轉(zhuǎn)移特性輸出特性返回本章目錄6.耗盡型PMOS符號和極性轉(zhuǎn)移特性輸出特性返回本章目錄42本章小節(jié)1.半導(dǎo)體三極管又稱雙極型晶體管,是一種電流控制型器件，它有三個工作區(qū)域：放大區(qū)、截止區(qū)和飽和區(qū)。三極管工作在放大區(qū)必須滿足：發(fā)射結(jié)有正偏電壓，集電結(jié)有反偏電壓。

2.三極管放大器有三種組態(tài)。共發(fā)射極放大器的電壓和電流放大倍數(shù)都較大，應(yīng)用廣泛；共集電極放大器的輸入電阻高、輸出電阻小，電壓放大倍數(shù)接近1，適用于信號的跟隨；共基極放大器適用于高頻信號的放大。本章小節(jié)1.半導(dǎo)體三極管又稱雙極型晶體管,43

3.多級放大器有三種耦合方式：阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合。多級放大器的電壓放大倍數(shù)是各級放大器電壓放大倍數(shù)的連乘積。

4.場效應(yīng)管又稱單極型晶體管，是電壓控制型器件，有絕緣柵型和結(jié)型兩類。輸入電阻高是場效應(yīng)管的突出特點。

5.場效應(yīng)管有三個工作區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和擊穿區(qū)。用于放大時，工作在恒流區(qū)。返回本章目錄返回本章目錄44模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作

模塊2分壓偏置式放大電路分析與制作

模塊3其它組態(tài)放大電路分析與制作

模塊4多級放大電路分析與制作

模塊5帶有反饋的放大電路分析與制作模塊6放大電路的頻率響應(yīng)模塊7場效應(yīng)管基本放大電路分析與制作

模塊8集成運算放大電路分析與制作

模塊9功率放大電路的分析與制作

模塊10綜合放大電路（擴音機）的分析與制作

項目二小信號放大電路的分析與制作

模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作項目二小信號45

1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用

1.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用

模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用模塊1常用三極管小信號放461.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用

重點：PN結(jié)的導(dǎo)電特性；半導(dǎo)體二極管的伏安特性；單相整流濾波電路的結(jié)構(gòu)及參數(shù)計算；

難點：半導(dǎo)體二極管的伏安特性；單相整流濾波電路的結(jié)構(gòu)及參數(shù)計算；模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.1半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用重點：PN結(jié)47目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體二極管

半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

小節(jié)返回主目錄目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識返回主目錄48半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識PN結(jié)的導(dǎo)電特性：PN結(jié)正偏導(dǎo)通，反偏截止，叫做PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

返回本章目錄半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識PN結(jié)的導(dǎo)電特性：PN結(jié)的單向?qū)щ娦苑?9半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體二極管的符號及特點符號特點：單向?qū)щ娦?，加正向電壓?dǎo)通（陽極接高電位，陰極接低電位），加反向電壓截止（陰極接高電位，陽極接低電位）。半導(dǎo)體二極管一、半導(dǎo)體二極管的符號及特點50二、二極管的伏安特性

硅和鍺二極管的伏安特性曲線

二、二極管的伏安特性硅和鍺二極管的伏安特性曲線51總結(jié)：二極管的伏安特性是非線性的，二極管是一種非線性元件。在外加電壓取不同值時，就可以使二極管工作在不同的區(qū)域，從而充分發(fā)揮二極管的作用。

總結(jié)：二極管的伏安特性是非線性的，二極管是一種52三、半導(dǎo)體器件型號命名法

三、半導(dǎo)體器件型號命名法53四、硅穩(wěn)壓二極管

硅穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管）工作在反向擊穿區(qū)，其電流變化很大而電壓基本不變，利用這一特性可實現(xiàn)直流電壓的穩(wěn)定。穩(wěn)壓二極管的伏安特性和符號四、硅穩(wěn)壓二極管硅穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)54在實際中使用穩(wěn)壓二極管要滿足兩個條件：

1、反向運用，保證管子工作在反向擊穿狀態(tài)；2、要有限流電阻配合使用，保證流過管子的電流在允許范圍內(nèi)。穩(wěn)壓管常用的穩(wěn)壓電路返回本章目錄在實際中使用穩(wěn)壓二極管要滿足兩個條件：1、反55半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

----單相整流濾波電路一、半波整流電路

電路波形負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.45U2

負(fù)載中的電流：IO=0.45U2/RL

半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

----單56二、

單相橋式整流電路

電路二、單相橋式整流電路電路57

單相橋式整流波形圖負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.9U2

負(fù)載中的電流：IO=0.9U2/RL

單相橋式整流波形圖負(fù)載兩端的直流電壓：UO=0.9U258三、濾波電路

單相橋式整流電容濾波電路

三、濾波電路單相橋式整流電容濾波電路59全波整流電路的電壓、電流波形全波整流電路的電壓、電流波形60負(fù)載兩端的直流電壓：UO=1.2U2

負(fù)載中的電流：IO=1.2U2/RL

單相橋式整流電容濾波電路：半波整流電容濾波電路：負(fù)載兩端的直流電壓：UO=U2

負(fù)載中的電流：IO=U2/RL

濾波電容器的選擇：

C>=2T/RL(T為交流電壓周期)電容器的額定耐壓值：UC>2U2返回本章目錄負(fù)載兩端的直流電壓：UO=1.2U2單相橋式整流電容濾61小節(jié)1.PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，PN結(jié)正偏導(dǎo)通、反偏截止，具有單向?qū)щ娦?、反向擊穿性和非線性的特點。2.二極管是一種非線性器件，單向?qū)щ娛撬奶攸c，其全面的性質(zhì)用伏安特性來描述。

3.

整流電路有單相半波、全波和橋式等方式，濾波電路有電容濾波、電感濾波和π型濾波等類型，要將兩者結(jié)合起來估算輸出電壓才有意義。

硅穩(wěn)壓二極管是并聯(lián)型穩(wěn)壓電路常用的器件，只要選擇合適的限流電阻可使穩(wěn)壓管工作在安全穩(wěn)壓區(qū)內(nèi)。返回本章目錄小節(jié)1.PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，P621.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用重點：三極管的伏安特性；共發(fā)射極放大器的識別；共集電極放大器的識別；難點：三極管的伏安特性；其它組態(tài)放大電路的識別；模塊1常用三極管小信號放大電路分析與制作1.2半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用重點：三極管63目錄半導(dǎo)體三極管固定偏置式共發(fā)射極放大器

分壓偏置式共發(fā)射極放大器

共集電極放大器共基極放大器多級放大器場效應(yīng)晶體管小節(jié)返回主目錄目錄半導(dǎo)體三極管返回主目錄64半導(dǎo)體三極管一、1.三極管的結(jié)構(gòu)和符號

PNP型三極管的結(jié)構(gòu)和符號NＰN型三極管的結(jié)構(gòu)和符號

半導(dǎo)體三極管一、1.三極管的結(jié)構(gòu)和符號PNP型三極管的652.電流方向和各極極性：

NPNPNP2.電流方向和各極極性：NPN66二、三極管的輸出伏安特性二、三極管的輸出伏安特性67三個工作區(qū)：

1、放大區(qū)：輸出特性曲線近似于水平的部分是放大區(qū)。IC和IB成正比，，表示三極管的電流放大能力。三極管工作于放大區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上有正偏電壓，集電結(jié)上有反偏電壓。

2、截止區(qū)：在基極電流IB=0所對應(yīng)的曲線下方的區(qū)域是截止區(qū)。，IB=0，IC=ICEO（穿透電流）。三極管工作于截止區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上有反偏電壓，集電結(jié)上也有反偏電壓。3、飽和區(qū)：飽和區(qū)是對應(yīng)于UCE較小（此時UCE<UBE）的區(qū)域。在這個區(qū)域里，IC與IB已不成比例關(guān)系。三極管工作于飽和區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)上是正偏電壓，集電結(jié)上也是正偏電壓。

返回本章目錄三個工作區(qū)：

1、放大區(qū)：輸出特性曲68固定偏置式共發(fā)射極放大器一、電路固定偏置式共發(fā)射極放大器一、電路69二、放大器的基本工作原理

電路圖電流電壓波形圖二、放大器的基本工作原理電路圖70分壓偏置式共發(fā)射極放大器一、電路結(jié)構(gòu)：分壓偏置式共發(fā)射極放大器一、電路結(jié)構(gòu)：71共集電極放大器直流通路交流通路微變等效電路共集電極放大器直流通路72共基極放大器

直流通路交流通路微變等效電路共基極放大器

直流通路交流通路微變等效電路73三種組態(tài)放大器的比較

共發(fā)射極放大器的電壓、電流、功率增益都比較大，因而應(yīng)用廣泛。但它的輸入電阻較小，對前級信號源索取的電流較大；它的輸出電阻比較大，不適合帶動變化大的負(fù)載。共集電極放大器雖然沒有電壓增益，但有電流增益，所以仍有功率增益。其最主要的優(yōu)點是它的輸入電阻高、輸出電阻小，對前級信號源索取的電流小，帶負(fù)載的能力強。所以共集電極放大器既可作為多級放大器的輸入級，又可作為多級放大器的輸出級。有時，也將其作為多級放大器的中間級，用于分配信號。共基極放大器沒有電流增益，但電壓增益不小，仍有功率增益。因為它的頻率響應(yīng)好，多用于放大高頻信號。

返回本章目錄三種組態(tài)放大器的比較共發(fā)射極放大器的電壓、電流、功74多級放大器

一、組成方式:

輸入級主要完成與信號源的銜接并對信號進行放大，一般都采用輸入電阻高的放大器，如射極跟隨器；中間級主要用于對信號進行電壓放大，將微弱的信號電壓放大到設(shè)計規(guī)定的幅度，一般都采取幾級共發(fā)射極放大器來完成這個任務(wù)；輸出級主要用于對信號進行功率放大，輸出負(fù)載所需要的功率并完成和負(fù)載的匹配。多級放大器

一、組成方式:輸入級主要完成與信號源75二、多級放大器的級間耦合方式

1.阻容耦合

二、多級放大器的級間耦合方式1.阻容耦合762.變壓器耦合

2.變壓器耦合773.直接耦合

3.直接耦合78二、多級放大器的分析1、多級放大器電壓放大倍數(shù)的計算

AU=AU1×AU2×????×AUN

多級放大器的電壓放大倍數(shù)等于各級放大器電壓放大倍數(shù)的