武漢理工大學(xué)模電課件03BJT電信

3.1雙極型三極管（BJT）3.2放大電路的基本概念

3.3基本共射放大電路的工作原理3.4基本共射極放大電路的靜態(tài)分析3.5小信號(hào)模型分析法3.6射極偏置放大電路3.7共集電極電路(自主)3.8

共基放大極電路(自主)3.9

多級(jí)放大電路3雙極結(jié)型三極管及其放大電路(P35)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)基本要求:1了解半導(dǎo)體三極管的工作原理、特性曲線及主要參數(shù)2了解半導(dǎo)體三極管放大電路的分類3熟練掌握用估算法、小信號(hào)分析法對(duì)放大電路進(jìn)行靜態(tài)及動(dòng)態(tài)分析4掌握放大電路的頻率響應(yīng)及各元件參數(shù)對(duì)其性能的影響問題：1)放大電路的主要性能指標(biāo)？2)靜態(tài)分析的目的、方法、求解的參數(shù)？3)動(dòng)態(tài)分析的目的、方法、求解的參數(shù)？4)放大電路頻率響應(yīng)分析的目的？3雙極結(jié)型三極管及其放大電路作業(yè)：7(3.3.4),8(3.4.1)，12(3.5.1),13,14,15(3.7.1),16(3.6.1)17(3.6.2)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1.1BJT簡(jiǎn)介3.1.2BJT三極管的電流分配關(guān)系3.1.3BJT的特性曲線3.1.4BJT的主要參數(shù)3.1.5BJT的選型3.1雙極型三極管（BJT）20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB符號(hào)中發(fā)射極上的箭頭方向，表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)電流的流向。3.1.1BJT簡(jiǎn)介3.1雙極型三極管（BJT）20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖－－內(nèi)部條件BJT的兩個(gè)PN結(jié)分別是正偏還是反偏，決定了BJT可能工作于四種工作狀態(tài)：放大、飽和、截止和倒置。這取決于外加電壓－－外部工作條件。3.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2、內(nèi)部載流子的傳輸過程（以NPN為例）

發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。3.1.2BJT的電流分配關(guān)系1、放大條件

?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。

1）內(nèi)部條件

2）外部條件20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2、內(nèi)部載流子的傳輸過程（以NPN為例）3.1.2BJT的電流分配關(guān)系20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程歸納為：①發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散多子電子形成IE。ICN多數(shù)向BC結(jié)方向擴(kuò)散形成

InC。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成

IB'。IB'基區(qū)空穴來源基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移(ICBO)I

CBOIB有：IB=IB'

–

ICBO②載流子在基區(qū)擴(kuò)散與復(fù)合形成IB’。

③集電區(qū)收集漂移到達(dá)的載流子形成集電極電流ICIC=InC+ICBOIC(忽略了基區(qū)空穴擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的電流，因參雜濃度低)發(fā)射結(jié)正偏，有利于多子擴(kuò)散。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)載流子的傳輸過程3、電流分配關(guān)系據(jù)傳輸過程:IC=InC+ICBOIB=IB'

-ICBO通常IC>>ICBO

、為電流放大系數(shù)，只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān),一般

=0.90.99IE=IB+ICIB=IE-IC=(1-)IE20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。決定了、參數(shù)。（2）外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。取決于外加工作電源。為保證外部條件NPN管：VE<VB<VCPNP管：VC<VB<VE4、放大作用三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱為雙極型BJT三極管。

20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+-bce放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE

iB=f(vBE)

vCE=const(2)當(dāng)vCE≥1V時(shí)，vCB=vCE-vBE>0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。(1)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線（1）輸入特性曲線3.1.3BJT的特性曲線O20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)輸入特性曲線的三個(gè)部分①死區(qū)

②非線性區(qū)③線性區(qū)（1）輸入特性曲線3.1.3BJT的特性曲線20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iC=f(vCE)iB=const（2）輸出特性曲線bceRLVBBVCCiBiEiCvi+-3.1.3BJT的特性曲線20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iC=f(vCE)iB=const（2）輸出特性曲線0uA20uA40uA60uA80uA100uAVCE較小時(shí)，集電結(jié)反向電壓很小，對(duì)到達(dá)基區(qū)的電子吸引力不夠，iC

受vCE影響較大，iC隨vCE增加而增加；當(dāng)vCE>某值，集電結(jié)電場(chǎng)足夠強(qiáng)，能使到達(dá)基區(qū)的電子絕大部分到達(dá)集電區(qū)，vCE再增加，iC也增加不多了。

0iC

vCE3.1.3BJT的特性曲線20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般vCE＜0.7V(硅管)。條件：兩個(gè)結(jié)均正偏(含集電結(jié)反偏電壓很小)。截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。條件：

兩個(gè)結(jié)均反偏(含發(fā)射結(jié)正偏時(shí)vBE小于死區(qū)電壓)。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域:3.1.3BJT的特性曲線20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)BJT三個(gè)工作區(qū)的電量特點(diǎn)飽和區(qū)特點(diǎn)：

iC不再隨iB的增加而線性增加，即且vCE=VCES，典型值為0.3V3.1.3BJT的特性曲線截止區(qū)特點(diǎn)：iB=0，iC=ICEO0，VCE接近Vcc。線性放大區(qū)特點(diǎn)：近似線性，VCE大小適中，約為1/2Vcc20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例3-1：測(cè)得某放大電路中BJT的三個(gè)電極A、B、C的對(duì)地電位分別為VA=-9V，VB=-6V，Vc=-6.2V，試分析A、B、C中哪個(gè)是基極b、發(fā)射極e、集電極c，并說明此BJT是什么材料的管子，是NPN管還是PNP管？判斷依據(jù)

(1)三個(gè)極中發(fā)射結(jié)的電位差最小且為固定值，硅為0.7V左右，鍺為0.2V左右；(2)滿足放大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。解：據(jù)(1)B、C間壓差為0.2V，所以可以確定A為集電極c；據(jù)(2)C為基極、B為發(fā)射極，且為PNP型鍺管。NPN管：c極電位最高，b極居中，e極最低；

PNP管：c極電位最低，b極居中，e極最高。例題20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)判斷依據(jù)

(1)三個(gè)極中發(fā)射結(jié)的電位差最小且為固定值，硅為0.7V左右，鍺為0.2V左右；(2)滿足放大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。若已知A管：Ux=12V,Uy=11.7V,Uz=6V;B管:Ux=-5.2v,Uy=-1V,Uz=-5.5V.試判斷A、B的各極和類型NPN管：c極電位最高，b極居中，e極最低；

PNP管：c極電位最低，b極居中，e極最高。思考？解：A管為PNP型鍺管，x-發(fā)射極，y-基極，z-集電極

B管為NPN型鍺管，x-基極，y-集電極，z-發(fā)射極例題20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const3.1.4BJT的主要參數(shù)1）電流放大系數(shù)

(2)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)

=IC/IBvCE=const =（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

(4)共基極交流電流放大系數(shù)α

α=IC/IE

VCB=const(3)共基極直流電流放大系數(shù)當(dāng)ICBO和ICEO很小時(shí)，≈、≈。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

(2)集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

2）極間反向電流ICEO

(1)集電極基極間反向飽和電流ICBO

發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。

即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對(duì)應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。ICEO也稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。3.1.4BJT的主要參數(shù)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)集電極最大允許電流ICM(2)集電極最大允許功率損耗PCM

PCM=ICVCE

3）極限參數(shù)3.1.4BJT的主要參數(shù)(3)反向擊穿電壓

V(BR)CBO——發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。V(BR)EBO——集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。

V(BR)CEO——基極開路時(shí)集電極和發(fā)射

極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系

V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

由PCM、ICM和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū)3.1.4BJT的主要參數(shù)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1)類型與符號(hào)按材料分：硅管、鍺管按功率分：小功率管<500mW按結(jié)構(gòu)分：NPN、PNP按使用頻率分：低頻管、高頻管大功率管>1W中功率管0.51W3.1.5BJT的選型20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1.5BJT的選型小功率封裝中功率封裝大功率封裝1)類型與符號(hào)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1.5BJT的選型中國(guó)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法(見國(guó)標(biāo)GB249-74)

半導(dǎo)體器件型號(hào)由五部分（場(chǎng)效應(yīng)器件、半導(dǎo)體特殊器件、復(fù)合管、PIN型管、激光器件的型號(hào)命名只有第三、四、五部分）組成。五個(gè)部分意義如下：第一部分：用數(shù)字表示半導(dǎo)體器件有效電極數(shù)目。2-二極管、3-三極管第二部分：用漢語拼音字母表示半導(dǎo)體器件的材料和極性。表示二極管時(shí)：A-N型鍺材料、B-P型鍺材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。表示三極管時(shí)：A-PNP型鍺材料、B-NPN型鍺材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1.5BJT的選型中國(guó)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法(見國(guó)標(biāo)GB249-74)

第三部分：用漢語拼音字母表示半導(dǎo)體器件的內(nèi)型。P-普通管、V-微波管、W-穩(wěn)壓管、C-參量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光電器件、K-開關(guān)管、X-低頻小功率管(F<3MHz,Pc<1W)、G-高頻小功率管（f>3MHz,Pc<1W)、D-低頻大功率管（f<3MHz,Pc>1W)、A-高頻大功率管（f>3MHz,Pc>1W)、T-半導(dǎo)體晶閘管（可控整流器）、Y-體效應(yīng)器件、B-雪崩管、J-階躍恢復(fù)管、CS-場(chǎng)效應(yīng)管、BT-半導(dǎo)體特殊器件、FH-復(fù)合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。第四部分：用數(shù)字表示序號(hào)第五部分：用漢語拼音字母表示規(guī)格號(hào)例如：3DG18表示NPN型硅材料高頻三極管20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1.5BJT的選型2）選型原則

①在同型號(hào)的三極管中，應(yīng)選用反向電流小的管子，以保證有較好的溫度特性；②在同型號(hào)的三極管中，小功率管的值應(yīng)該值應(yīng)選高些(70~150)，大功率管的應(yīng)選小些(30~70)，值太高性能不穩(wěn)定；③要求反向電流較小、工作溫度較高的場(chǎng)合，應(yīng)選用硅三極管；要求正向?qū)妷旱偷膱?chǎng)合，應(yīng)選用鍺三極管；④根據(jù)電路的電源電壓及各電極間的工作電壓確定三極管的各個(gè)反向擊穿電壓；根據(jù)器件流過的電流和管壓降確定器件的功耗，確保器件工作在安全區(qū)；對(duì)于工作電流較大的器件應(yīng)加裝散熱器。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)附日本半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名方法

日本生產(chǎn)的半導(dǎo)體分立器件，由五至七部分組成。通常只用到前五個(gè)部分，其各部分的符號(hào)意義如下：第一部分：用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類型。0-光電（即光敏）二極管三極管及上述器件的組合管、1-二極管、2三極或具有兩個(gè)pn結(jié)的其他器件、3-具有四個(gè)有效電極或具有三個(gè)pn結(jié)的其他器件、┄┄依此類推。第二部分：日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA注冊(cè)標(biāo)志。S-表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA注冊(cè)登記的半導(dǎo)體分立器件。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

第三部分：用字母表示器件使用材料極性和類型。A-PNP型高頻管、B-PNP型低頻管、C-NPN型高頻管、D-NPN型低頻管、F-P控制極可控硅、G-N控制極可控硅、H-N基極單結(jié)晶體管、J-P溝道場(chǎng)效應(yīng)管、K-N溝道場(chǎng)效應(yīng)管、M-雙向可控硅。

第四部分：用數(shù)字表示在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA登記的順序號(hào)。兩位以上的整數(shù)-從“11”開始，表示在日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)JEIA登記的順序號(hào)；不同公司的性能相同的器件可以使用同一順序號(hào)；數(shù)字越大，越是近期產(chǎn)品。

第五部分：用字母表示同一型號(hào)的改進(jìn)型產(chǎn)品標(biāo)志。A、B、C、D、E、F表示這一器件是原型號(hào)產(chǎn)品的改進(jìn)產(chǎn)品。附20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

美國(guó)半導(dǎo)體分立器件型號(hào)命名方法

美國(guó)晶體管或其他半導(dǎo)體器件的命名法較混亂。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體分立器件命名方法如下：第一部分：用符號(hào)表示器件用途的類型。JAN-軍級(jí)、JANTX-特軍級(jí)、JANTXV-超特軍級(jí)、JANS-宇航級(jí)、（無）-非軍用品。第二部分：用數(shù)字表示pn結(jié)數(shù)目。1-二極管、2=三極管、3-三個(gè)pn結(jié)器件、n-n個(gè)pn結(jié)器件。第三部分：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)標(biāo)志。N-該器件已在美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）注冊(cè)登記。第四部分：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)登記順序號(hào),多位數(shù)字。第五部分：用字母表示器件分檔。A、B、C、D、┄┄-同一型號(hào)器件的不同檔別。如：JAN2N3251A表示PNP硅高頻小功率開關(guān)三極管。附20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

國(guó)際電子聯(lián)合會(huì)半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法

德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、比利時(shí)等歐洲國(guó)家以及匈牙利、羅馬尼亞、南斯拉夫、波蘭等東歐國(guó)家，大都采用此命名方法。該方法由四個(gè)基本部分組成：

第一部分：字母表示器件使用的材料。A-器件使用材料的禁帶寬度Eg=0.6~1.0eV如鍺、B-器件的Eg=1.0~1.3eV如硅、C-器件的Eg>1.3eV如砷化鎵、D-器件的Eg<0.6eV如銻化銦、E-器件使用復(fù)合材料及光電池使用的材料第二部分：字母表示器件的類型及主要特征。A-檢波開關(guān)混頻二極管、B-變?nèi)荻O管、C-低頻小功率三極管、D-低頻大功率三極管、E-隧道二極管、F-高頻小功率三極管、G-復(fù)合器件及其他器件、H-磁敏二極管、K-開放磁路中的霍爾元件、L-高頻大功率三極管、M-封閉磁路中的霍爾元件、P-光敏器件、Q-發(fā)光器件、R-小功率晶閘管、S-小功率開關(guān)管、T-大功率晶閘管、U-大功率開關(guān)管、X-倍增二極管、Y-整流二極管、Z-穩(wěn)壓二極管。附20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三部分：數(shù)字或字母加數(shù)字表示登記號(hào)。三位數(shù)字-代表通用半導(dǎo)體器件的序號(hào)、一個(gè)字母加二位數(shù)字-表示專用半導(dǎo)體器件。第四部分：用字母對(duì)同一類型號(hào)器件進(jìn)行分檔。A、B、C、D、E┄┄-表示同一型號(hào)的器件按某一參數(shù)進(jìn)行分檔的標(biāo)志。

除四個(gè)基本部分外，有時(shí)還加后綴，以區(qū)別特性或進(jìn)一步分類。常見后綴如下：1）穩(wěn)壓二極管型號(hào)的后綴。首先是一個(gè)字母，表示穩(wěn)壓值的容許誤差，字母A、B、C、D、E分別表示容許誤差為±1%、±2%、±5%、±10%、±15%；其后是數(shù)字，表示標(biāo)稱穩(wěn)定電壓的整數(shù)數(shù)值；最后是字母V加數(shù)字，代表穩(wěn)壓管標(biāo)稱穩(wěn)定電壓的小數(shù)值。2）整流二極管后綴是數(shù)字，表示器件的最大反向峰值耐壓值(V)。3、晶閘管型號(hào)的后綴也是數(shù)字，通常標(biāo)出最大反向峰值耐壓值和最大反向關(guān)斷電壓中數(shù)值較小的那個(gè)電壓值。如：BDX51-表示NPN硅低頻大功率三極管，AF239S-表示PNP鍺高頻小功率三極管。附20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.2.1放大電路的信號(hào)圖3.2.1放大電路結(jié)構(gòu)示意圖3.2放大電路的基本概念一般選用正弦信號(hào)作為分析信號(hào)。3.2.2放大電路的放大作用直流電源Vcc?電壓放大電路----輸入取電壓、輸出取電壓?電流放大電路?互阻放大電路?互導(dǎo)放大電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)BJT的三種組態(tài)3.2.3三極管放大電路的三種組態(tài)共集電極接法，集電極作為公共電極，CC(Common-collector)共基極接法，基極作為公共電極，CB(CommonBase)。

共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE(Common-emitter)；3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)根據(jù)放大電路輸入信號(hào)的條件和對(duì)輸出信號(hào)的要求，可將放大電路分為:電壓增益?電壓放大電路?電流放大電路?互阻放大電路?互導(dǎo)放大電路3.2.4放大電路的性能指標(biāo)3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路分為四種類型電壓放大電流放大互阻放大互導(dǎo)放大信號(hào)源負(fù)載為了等效放大電路的輸入輸出特性，而忽略實(shí)際放大電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用一些基本元件來構(gòu)成模型電路。放大電路模型四種放大電路模型電壓放大電路模型電流放大電路模型互阻放大電路模型互導(dǎo)放大電路模型3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路模型電壓放大電路模型電流放大模型思考？互阻放大電路模型、互導(dǎo)放大電路模型是什么樣的？電流放大電路模型3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1）輸入電阻－－決定放大電路從信號(hào)源吸取信號(hào)幅值的大小方法：端口電壓、電流法定量分析外加測(cè)試電壓+–RLRi放大電路3.2.4放大電路的性能指標(biāo)3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2）輸出電阻－－決定放大電路帶負(fù)載的能力所以②電壓、電流法(定義法)Rs方法：3.2放大電路的基本概念計(jì)算測(cè)量方法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3）增益（放大倍數(shù)）反映放大電路在輸入信號(hào)控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)能量的能力。其中四種增益常用分貝（dB）(10為底的對(duì)數(shù)增益)表示3.2放大電路的基本概念20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.3基本共射極放大電路的工作原理3.3.1基本共射極放大電路的組成3.3.2放大電路的兩點(diǎn)規(guī)定3.3.3

交變信號(hào)的傳輸3.3.4放大電路的兩種工作狀態(tài)3.3.5兩種工作狀態(tài)的分析思路3.3.6三極管放大電路的特點(diǎn)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)小寫字母、大寫下標(biāo)表示總量(總瞬時(shí)量)（含交、直流）。如，vCE、iB等。大寫字母、大寫下標(biāo)表示直流量。如，VCE、IC等。小寫字母、小寫下標(biāo)表示純交流量。如，vce、ib等。上方有圓點(diǎn)的大寫字母、小寫下標(biāo)表示相量。如，、等。書中有關(guān)符號(hào)的約定3.3基本共射極放大電路的工作原理20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)基極偏置電阻幾十K～幾百K將iC的變化變?yōu)関CE的變化幾K～幾十K保證Jc反偏RCRbVBBVCC保證Je正偏并提供偏流IBiBiCTiE+vCE-+vBE-+vs-參考點(diǎn)原理電路3.3.1基本共射極放大電路的組成3.3基本共射極放大電路的工作原理20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iBiCiE+vi-+vo-隔直/耦合電容,幾～幾十uF3.3.1基本共射極放大電路的組成+vCE-+vi-+vo-vivo20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-3.3.2放大電路的兩點(diǎn)規(guī)定iBiCiE共同端為參考點(diǎn)電壓電流的假定正向+vCE-+vi-+vo-20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE3.3.3

交變信號(hào)的傳輸放大作用實(shí)質(zhì)上是三極管的電流控制作用，放大是針對(duì)變化量的瞬時(shí)電量=直流分量+交流分量，僅交流分量隨輸入信號(hào)而變vitiBtiCtvCEtvotIBICVCE20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

放大電路中的電量交直流成分共存，直流分量與輸入交流信號(hào)無關(guān)，由電源提供，交流分量取決于輸入交流信號(hào)，所以分析放大電路時(shí)，可以將交、直流分量分開分析。

直流分量由直流通路分析求解；交流分量由交流通路分析求解。

通常，將放大電路的工作狀態(tài)分為兩種：直流工作狀態(tài)(靜態(tài))、交流工作狀態(tài)(動(dòng)態(tài))。3.3.4放大電路的兩種工作狀態(tài)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE1）靜態(tài)（直流工作狀態(tài)）----vi=0時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)。靜態(tài)時(shí)，電路中的電量都是直流量，由直流通路決定，用IB……表示。

直流的各電量在BJT特性曲線上可以確定一個(gè)點(diǎn)，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)Q，一般用：=0IB、IC、和VCE

（或IBQ、ICQ、和VCEQ）表示。3.3.4放大電路的兩種工作狀態(tài)此時(shí)，vo=？vo=020142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE2）動(dòng)態(tài)(交流工作狀態(tài))----輸入vi≠0時(shí)，放大電路的工作狀態(tài)。BJT各電量在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上隨輸入信號(hào)相應(yīng)變化。交流量用交流通路（交流電流流通的路徑）分析。各電量為總瞬時(shí)量。vCE

=vce+VCEQ,iC=ic+ICQ、iB=ib+IBQ總瞬時(shí)電量=交流量+直流量如：3.3.4放大電路的兩種工作狀態(tài)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE靜態(tài)分析分析放大電路工作狀態(tài)的步驟：先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)直流通路:用于直流分析，求Q點(diǎn)3.3.5

兩種工作狀態(tài)的分析思路1）畫直流通路①輸入交流信號(hào)源為0(短路)；②直流電源不變(保留)；③大電容開路、大電感短路。畫直流通路的原則：2）利用估算法或圖解法求解靜態(tài)工作點(diǎn)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例：畫出下圖直流通路3.3.5

兩種工作狀態(tài)的分析思路①輸入交流信號(hào)源為0(短路)；②直流電源不變(保留)；③大電容開路、大電感短路。畫直流通路的原則：20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE交流通路，用于交流信號(hào)分析3.3.5

兩種工作狀態(tài)的分析思路動(dòng)態(tài)分析1）畫交流通路因?yàn)椋瑢?duì)交流信號(hào)而言，即：

②直流電壓源對(duì)地短路；

電流源對(duì)地開路；

③

耦合電容交流短路。畫交流通路的原則：①vi≠0

直流電壓源視為短路(因內(nèi)阻近似為零)；電流源或恒流源視為開路(因內(nèi)阻很大)。大電容視為短路。2）利用小信號(hào)模型求解交流參數(shù)(放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.3.5

兩種工作狀態(tài)的分析思路例：畫出下圖的交流通路原則：①vi≠0，即保留；②直流電壓源對(duì)地短路；

電流源對(duì)地開路；③耦合電容交流短路。20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)靜態(tài)分析，采用估算法或圖解法；動(dòng)態(tài)分析，采用圖解分析法(定性)或小信號(hào)模型分析法3.3.6

三極管放大電路的特點(diǎn)①交直流共存大小合適的直流信號(hào)是保證交流信號(hào)不失真放大的前提；交流信號(hào)是放大的對(duì)象和放大的結(jié)果。②是非線性電路，一般采用工程近似分析方法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

基于直流通路近似計(jì)算求解。（1）畫出直流通路，標(biāo)出各電量。RCRbVCCVCCIBICT+VCE-+VBE-(2)近似認(rèn)為發(fā)射結(jié)正向?qū)妷篤BE為常數(shù)。

硅管為0.6~0.7V，鍺管為0.2~0.3V。(3)近似處理BJT的電流分配關(guān)系

IC=βIB+ICEO≈βIB(4)列含有b-e極和c-e極回路電壓方程求解Q（IB、IC、VCE）3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)(Q)估算法3.4基本共射極放大電路的靜態(tài)分析IBICIE+VCE-20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBIC+VCE-則：IC≈βIB由集電極-發(fā)射極回路求VCEVCE=VCC-ICRC3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)(Q)估算法由基極b-發(fā)射極e回路求IB。RbRCVCCVCCIBICT+VCE-+VBE-20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解：1)確定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)：ICQ=βIBQ=50*0.04=2mAUCEQ=Vcc-ICQRc=12-2*2.4=7.2V=(12-0.7)/（300*1000）=0.04mA例:如圖所示為共射基本放大電路，已知晶體管的β=50，Vcc=12V。1）當(dāng)Rc=2.4KΩ，Rb=300KΩ時(shí)，確定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)IBQ、ICQ、UCEQ。2）若要求UCEQ=6V，ICQ=2mA，問Rb和Rc應(yīng)改為多少？由直流通路：3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)(Q)估算法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2）若要求符合條件則：

=12/0.00004=300KΩ=（12-6）/0.002=3KΩ3.4.1靜態(tài)工作點(diǎn)(Q)估算法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

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。用于求解Q點(diǎn)。1）將電路分成三部分：非線性部分的BJT，線性部分的管外輸入和管外輸出。也可以又估算法直接確定IB。

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析(基于直流通路、分析的是直流量)

3.4.2

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法BJT管外輸入管外輸出+vce-+vbe-RCibicT2）若已知輸入特性曲線，列輸入回路(b-e)方程：VBE=VCC－IBRb（輸入直流負(fù)載線）在BJT的輸入特性曲線上畫輸入直流負(fù)載線，確定Q點(diǎn)的IB；

QIBQVBEQiB

VBB/Rb8400.30.6vBEVCC0.9VCC/Rb20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)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。用于求解Q點(diǎn)。3）根據(jù)IB在輸出特性曲線族上確定相應(yīng)的一條輸出特性曲線。

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析(基于直流通路、分析的是直流量)

3.4.2

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法BJT管外輸入管外輸出+vce-+vbe-RCibicT4）列輸出回路(c-e)方程,在BJT的輸出特性曲線上畫直流負(fù)載線，確定Q的IC和VCE：VCE=VCC－ICRc

(直流負(fù)載線)VCC/RcICQVCEQiC

0vCEVCCiB=IBQQ從而得到Q(IC，IC，VCE)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+vCE-+vi-+vo-iBiCiE+-vBE已知三極管的輸出特性曲線，用圖解法求解Q點(diǎn)。

解：(1)由直流通路的直流偏置電路求解IB，確定BJT的輸出伏安特性曲線（3）由交點(diǎn)得到Q例3.4.1(P48)iC

0vCE321080uA60uA40uA20uA0uA36912V≈12V/300K=40uA(2)畫直流負(fù)載線VCE=12V－4IC

(直流負(fù)載線)Q∴Q(40uA,1.5mA,6V)

3.4.2

靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)圖解分析是基于靜態(tài)分析的。（1)根據(jù)vs的波形在BJT的輸入特性曲線上畫出vBE、iB的波形；

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法2）動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)的圖解法（分析的是總瞬時(shí)量）----用于直觀地了解放大電路中輸入、輸出各電量波形的幅值大小和相位關(guān)系，對(duì)動(dòng)態(tài)工作情況全面地了解。分析步驟為：由輸入回路方程

vBE=VBB+vs-iBRb

在輸入特性曲線上畫出輸入負(fù)載線。確定Q、Q’、Q’‘知：輸入負(fù)載線是一組斜率為-1/Rb、且隨vs變化而平行移動(dòng)的直線。vs=+vsmvs=-vsm20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)根據(jù)vs的波形在BJT的輸入特性曲線上畫出vBE、iB的波形；分析步驟：(2)根據(jù)iB的變化范圍在輸出特性曲線上畫出iC、vCE的波形；

①空載時(shí)：輸出負(fù)載線方程：vCE=VCC-iCRC

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法2）動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)的圖解法（分析的是總瞬時(shí)量）20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將相關(guān)電量波形畫在對(duì)應(yīng)ωt軸上；可知：各電量直接的變化規(guī)律和相位關(guān)系。vsωtωtωtωtωtiBiCvCEvceIBQICQVCEQ輸出、輸入電壓相位相反----共射組態(tài)的特點(diǎn)。

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法2）動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)的圖解法（分析的是總瞬時(shí)量）20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由交流通路得交流負(fù)載線方程：vce=-ic(Rc//RL)(純交流量)交流負(fù)載線以-1/RL'為斜率。

因?yàn)榻涣髫?fù)載線必過Q點(diǎn)，所以

②帶負(fù)載時(shí)(RL接于輸出端和地)稱R'L=RL∥Rc為交流負(fù)載電阻。

過輸出特性曲線上的Q點(diǎn)做一條斜率為-1/RL直線，即得交流負(fù)載線。交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

交流負(fù)載線方程又可變形為：1）交流通路與交流負(fù)載線交流通路ibicT+vce-+vbe-+vi-RLRCRb

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)∵動(dòng)態(tài)時(shí)，總瞬時(shí)電量=交流量+靜態(tài)量有：vCE

=vce+VCEQ,iC=ic+ICQ

由交流負(fù)載線vce=-ic(Rc//RL)

vCE-VCEQ=-(iC-ICQ)RL'vCE=VCEQ-(iC

-

ICQ

)RL‘=VCEQ-(iC

-

ICQ

)RL'

=VCEQ+ICQRL'-iCRL'

(交流負(fù)載線方程)則畫交流負(fù)載線時(shí)，也可以

(1)先計(jì)算出ICQRL‘，在橫

軸上確定A點(diǎn)；

(2)連接A、Q點(diǎn)并延長(zhǎng)。

（常用此法）AICQRL'

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)波形失真的影響Q點(diǎn)不合適會(huì)產(chǎn)生非線性失真：要使BJT工作在線性放大區(qū)，保證信號(hào)不失真。過高，飽和失真過低，截止失真

3.4.4

靜態(tài)工作點(diǎn)與失真1）失真類型20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3）Q點(diǎn)過高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN管：

底部失真為飽和失真。PNP管：頂部失真為飽和失真。IBS—基極臨界飽和電流。不發(fā)生飽和失真的條件：IBQ+IbmIBSuCEiCtOOiCOtuCEQV

CC

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法

2）產(chǎn)生失真的原因①工作點(diǎn)不合適；②輸入信號(hào)幅度過大20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

4）產(chǎn)生失真的原因①工作點(diǎn)不合適；

②輸入信號(hào)幅度過大

Q點(diǎn)過低引起截止失真NPN：頂部失真為截止失真PNP：底部失真為截止失真不發(fā)生截止失真的條件：IBQ>Ibm。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce交流負(fù)載線

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)飽和失真截止失真由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為底部失真。由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。對(duì)于NPN管，輸出電壓表現(xiàn)為頂部失真。注意：對(duì)于PNP管，由于是負(fù)電源供電，失真的表現(xiàn)形式，與NPN管正好相反。當(dāng)工作點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)時(shí)，將產(chǎn)生非線性失真。飽和失真、截止失真

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路要想獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍，要求：工作點(diǎn)Q要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位；要有合適的交流負(fù)載線。6）最大不失真輸出幅度動(dòng)態(tài)范圍----不產(chǎn)生截止或飽和失真的最大輸出電量的幅度。（最大不失真輸出幅度）

最大動(dòng)態(tài)范圍----不同時(shí)產(chǎn)生截止和飽和失真的最大輸出電量的幅度。

3.4.3

動(dòng)態(tài)工作的圖解分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)通過基本共射電路的圖解分析，可得如下結(jié)論：(1)vi＝0時(shí)為恒定的靜態(tài)電量；vi0時(shí)，各電量都疊加了交流量。(2)vCE中的交流分量幅度>>vi，具有電壓放大作用；(3)vo與vi相位相反,為反相電壓放大器；(4)可以確定最大不失真輸出幅度。圖解分析法的適用范圍特別適用于分析信號(hào)幅度較大而工作頻率不太高的情況。能全面分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況。不適合分析信號(hào)幅度較小或工作頻率太高的情況。

3.4.5圖解分析法的應(yīng)用范圍20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)選擇工作點(diǎn)的原則：

?當(dāng)ui較小時(shí)，為減少功耗和噪聲，“Q”可設(shè)得低一些；

?為提高電壓放大倍數(shù)，“Q”可以設(shè)得高一些；

?為獲得最大輸出，“Q”可設(shè)在交流負(fù)載線中點(diǎn)。#

動(dòng)態(tài)工作時(shí)，iB、iC的實(shí)際電流方向是否改變，vCE的實(shí)際電壓極性是否改變？思考？#放大電路為什么要建立正確的靜態(tài)？20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)VBEQ=0.7V，Rb=300K，Rc=4K，RL=4K（1）比較原理電路與基本共射電路的區(qū)別；（2）畫出該電路的直流通路與交流通路；（3）估算IBQ，并用圖解法確定ICQ、VCEQ；（4）寫出加入輸入信號(hào)后，電壓vBE的表達(dá)式及輸出交流負(fù)載線方程。例：

解：當(dāng)（1）自看；信號(hào)源、負(fù)載與Q點(diǎn)無關(guān)。直流通路（2）ibicT+vce-+vbe-+vi-RLRCRb20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1）改變RB，其他參數(shù)不變uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQ如，RB

IBQ點(diǎn)下移，趨近截止區(qū)；RB

IB

Q點(diǎn)上移，趨近飽和區(qū)。VBE=VCC－IBRbVCE=VCC－ICRcic/mAMuCE/vIBQ1IBQIBQ20（a）Rb變化對(duì)Q點(diǎn)的影響aQ1Rb1>RbQ2Rb2<RbNQVCCiB=IBQ輸入方程斜率改變；輸出方程不變；Q點(diǎn)沿輸出負(fù)載線改變；20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC2）改變RC，其他參數(shù)不變?nèi)?，RC

Q趨近飽和區(qū)。VBE=VCC－IBRbVCE=VCC－ICRc∵輸入方程不變，IBQ不變；∴輸出特性曲線不變；（b）Rc變化對(duì)Q點(diǎn)的影響Rc<Rc1Q1Q

Q2IBQRc>Rc20MNuCE/vic/mAQ點(diǎn)沿輸出特性曲線左右移動(dòng)；參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M0VCC1<VCCVCC2>VCCQ2QQ1NuCE/vic/mA（c）VCC變化對(duì)Q點(diǎn)的影響3）改變VCC，其他參數(shù)不變VBE=VCC－IBRbVCE=VCC－ICRc輸入、輸出方程都改變；斜率不變，平行移動(dòng)；如，VCC

IBICQ點(diǎn)上移；VCC

IBICQ點(diǎn)下移。參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大電路如圖所示。已知BJT的?=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：（1）放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，放大電路的Q點(diǎn)。此時(shí)BJT工作在哪個(gè)區(qū)域？（忽略BJT的飽和壓降）解：（1）由直流通路靜態(tài)工作點(diǎn)為Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大區(qū)。例題參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）當(dāng)Rb=100k時(shí)，所以BJT工作在飽和區(qū)。VCE不可能為負(fù)值，其最小值也只能為0，即IC的最大電流為：此時(shí)，Q（120uA，6mA，0V），仿真參數(shù)變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.5.1指導(dǎo)思想當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，在工作點(diǎn)附近可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來處理。小信號(hào)模型僅適用于小的交流信號(hào)的分析，不適用于大信號(hào)及靜態(tài)工作點(diǎn)的分析；在頻率范圍內(nèi)，小信號(hào)模型適用于通頻帶范圍內(nèi)的放大電路，即在中頻范圍內(nèi)，可以不考慮放大電路的結(jié)電容、分布電容、耦合電容及旁路電容的影響。3.5小信號(hào)模型分析法20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vBEvCEiBcebiC（1）三極管H參數(shù)在小信號(hào)情況下，對(duì)上兩式取全微分得對(duì)于BJT雙口網(wǎng)絡(luò)，我們已經(jīng)知道輸入輸出特性曲線如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以寫成：1）BJT的H參數(shù)及小信號(hào)模型BJT雙口網(wǎng)絡(luò)3.5.2三極管的h參數(shù)及其等效電路用小信號(hào)交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻；輸出端交流短路時(shí)的正向電流傳輸比或電流放大系數(shù)；輸入端交流開路時(shí)的反向電壓傳輸比；輸入端交流開路時(shí)的輸出電導(dǎo)。其中：四個(gè)參數(shù)量綱各不相同，故稱為混合參數(shù)（H參數(shù)）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiC3.5.2三極管的h參數(shù)及其等效電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2)H參數(shù)的等效電路（小信號(hào)模型）根據(jù)可得小信號(hào)模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoeBJT的H參數(shù)模型vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCH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參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。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。3.5.2三極管的h參數(shù)及其等效電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(3)模型的簡(jiǎn)化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即

rbe=hie

=hfe

uT=hre

rce=1/hoe一般采用習(xí)慣符號(hào)則BJT的H參數(shù)模型為ibicvceibvbeuT

vcerberce

uT很小，一般為10-310-4，

rce很大，約為100k。故一般可忽略它們的影響，得到簡(jiǎn)化電路

ib

是受控源

，且為電流控制電流源(CCCS)。電流方向與ib的方向是關(guān)聯(lián)的。

3.5.2三極管的h參數(shù)及其等效電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(4)H參數(shù)的確定

用測(cè)試儀測(cè)出或給定；

rbe

與Q點(diǎn)有關(guān)，可用圖示儀測(cè)出。也可以用公式估算rbe

rbe=rb+(1+

)re其中對(duì)于低頻小功率管rb≈200

則

而

(T=300K)

*記憶

3.5.2三極管的h參數(shù)及其等效電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路（1）確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q(利用直流通路)一般硅管VBE=0.7V，鍺管VBE=0.2V，已知。1）小信號(hào)模型法分析步驟20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）基于交流通路畫小信號(hào)等效電路H參數(shù)小信號(hào)等效電路ibicT+vce-+vbe-+vi-RLRCRbrbeibβibBCERbRcRL＋Vi－＋Vo－C、E之間有Rc、RL、vo發(fā)射極接地B、E之間有vi、Rb用小信號(hào)模型代替T3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路iiio20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）求電壓增益根據(jù)則電壓增益為rbeibβibBCERbRcRL＋vi－＋vo－3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路iiio關(guān)鍵：用BJT管極電流

表示vi、vo

20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（4）求輸入電阻（5）求輸出電阻Ro=Rc所以rbeibβibBCERbRcRL＋vi－＋vo－RiRo3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路由定義法：20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)用小信號(hào)等效電路分析法分析放大電路的求解步驟①用公式估算法估算Q點(diǎn)值，并計(jì)算Q點(diǎn)處的參數(shù)rbe值②由放大電路的交流通路，畫出小信號(hào)等效電路。③根據(jù)小信號(hào)等效電路分析求解Av、Ri、Ro。注意：放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻放大電路的輸出電阻不包含負(fù)載電阻3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.電路如圖所示。試畫出其小信號(hào)等效模型電路。解：例題步驟：(1)畫出三極管的內(nèi)部小信號(hào)等效模型(2)連接各極之間以及與地之間的有關(guān)元件(3)標(biāo)注有關(guān)電量3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例題解：（1）由直流通路求Q點(diǎn)2.放大電路如圖所示。試求：（1）Q點(diǎn)；（2）、、。已知=50。3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)RbRcRLRovs（2）由小信號(hào)等效電路求解3.5.3用H參數(shù)等效電路分析基本共射放大電路iiio20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)穿透電流ICEO也將上升。(1)溫度對(duì)ICBO的影響------主要針對(duì)鍺管溫度10°CICBO增加約一倍。溫度每升高1°C，要增加0.5%1.0%(3)溫度變化對(duì)的影響一般發(fā)射結(jié)正向壓降具有負(fù)溫度系數(shù)，溫度VBE↓，IB(固定偏流直流)IC。(2)溫度變化對(duì)VBE的影響------主要針對(duì)硅管3.6射極偏置放大電路3.6.1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響IC=βIB+ICEO≈βIB20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)溫度T輸出特性曲線上移1)溫度變化對(duì)輸入特性曲線的影響溫度T輸出特性曲線族間距增大溫度T輸入特性曲線左移硅管主要考慮VBE和的影響；鍺管主要考慮ICBO的影響

ICBO

ICEO∵T

VBE

IB

IC

(4)溫度對(duì)BJT的影特性曲線的影響溫度每升高1C，UBE

(22.5)mV。O2)溫度變化對(duì)輸出特性曲線的影響iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=03.6.1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)穩(wěn)定工作點(diǎn)的指導(dǎo)思想

ICBO

ICEO∵T

VBE

IB

IC

使Q點(diǎn)隨溫度變化而變化。如果溫度，電路能自動(dòng)使IBQ↓下降，就可以穩(wěn)定工作點(diǎn)。穩(wěn)定工作點(diǎn)原理目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。思路：溫度↑→Ic↑變化時(shí)，通過電路參數(shù)的反饋調(diào)節(jié)→使IC↓

維持恒定。3.6.1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBIEICI1+vo-+vi-3.6.2射極偏置電路靜態(tài)分析1)電路組成2）穩(wěn)定過程T

ICIEIC

VE、VB不變

VBE

IB（反饋控制）條件：I1>>IB，此時(shí)，不隨溫度變化而變化。VB>>VBE且Re可取大些，反饋控制作用更強(qiáng)。一般取

I1=(5~10)IB，VB=3V~5V

20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBIEICI1+vo-+vi-3）靜態(tài)工作情況分析計(jì)算+_+_3.6.2射極偏置電路靜態(tài)分析20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBIEICI1+vo-+vi-<A>畫小信號(hào)等效電路<B>確定模型參數(shù)已知，求rbeebc3.6.2射極偏置電路動(dòng)態(tài)分析20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)①

電壓增益Avbc#射極偏置電路做如何改進(jìn)，既可以使其具有溫度穩(wěn)定性，又可以使其具有與固定偏流電路相同的動(dòng)態(tài)指標(biāo)？關(guān)鍵：用BJT管極電流

表示vi、vo

3.6.2射極偏置電路動(dòng)態(tài)分析<C>求交流參數(shù)20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)②

輸入電阻根據(jù)定義由電路列出方程注意：放大電路的輸入電阻不包含信號(hào)源的內(nèi)阻bc3.6.2射極偏置電路動(dòng)態(tài)分析20142021/8/112023/2/4電子技術(shù)精品課程--模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)rbeibibiicvieRobec③輸出電阻--定義法求輸出電阻的等效電路1)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立源置零2)負(fù)載