實(shí)例解讀模擬電子技術(shù)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用配書(shū)光盤(pán)2課件

textLogo二、基礎(chǔ)篇新浪微博：/circuitfly電路飛翔網(wǎng)站：www.cQQ群：214926972第9章 為放大做準(zhǔn)備——三極管偏置電路新浪微博：

電路飛翔網(wǎng)站：QQ群：/circuitfly www.c214926972實(shí)例解讀模擬電子技術(shù)完全學(xué)習(xí)與應(yīng)用

Asimpleguidetoanalogelectroniccircuits,devices,andapplications楊欣YangX胡文錦HuWJ張延強(qiáng)ZhangYQ萊·諾克斯NokesL王玉鳳WangYF劉湘黔LiuXQ電路飛翔網(wǎng)免費(fèi)提供本書(shū)及相關(guān)視頻教學(xué)、實(shí)驗(yàn)演示等全方位學(xué)習(xí)資源

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用智能手機(jī)、平板電腦掃描二維碼www.c9.1■實(shí)例引入——溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972熱敏電阻在加熱器內(nèi)部實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)溫度并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，放大器把反映溫度的微小電信號(hào)進(jìn)行放大后交給單片機(jī)組成的控制電路。9.1.1 熱敏電阻與分壓器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972熱敏電阻可與另一個(gè)電阻構(gòu)成分壓器，而分壓器的輸出電壓就可以反映熱敏電阻實(shí)溫的溫度。某熱敏電阻R2在溫度為44~56℃的特性如圖所示。9.1.1 熱敏電阻與分壓器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.1.2 初識(shí)三極管放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三極管放大器電路特點(diǎn)：分壓器偏置。E極電阻RE。C極電阻RC。9.2

■元器件——互補(bǔ)三極管BC546和BC556新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972互補(bǔ)三極管（complementarytransistors）常常指一對(duì)NPN和PNP三極管，它們之間有相同的封裝和管腳分布、相似的極限參數(shù)和電氣特性。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.2.1多媒體音箱新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.2.2相似的電氣參數(shù)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.2.2相似的電氣參數(shù)互補(bǔ)三極管的IC－VCE關(guān)系曲線9.3

■電路與應(yīng)用——靜態(tài)工作點(diǎn)新浪微博：

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三極管BC546在周?chē)?個(gè)

電阻的配合下，出現(xiàn)了3個(gè)重要的參數(shù)：IB=150μA、VCE=8V、IC=38mA。根據(jù)這3個(gè)參數(shù)可在BC546的IC－VCE關(guān)系曲線上找到一個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。9.3.1 直流負(fù)載線與靜態(tài)工作點(diǎn)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972電源VCC=+12V，無(wú)論4個(gè)電阻的阻值如何變化，VCE都不會(huì)超過(guò)12V。當(dāng)VCE與VCC相等時(shí)就是三極管的截止?fàn)顟B(tài)。所以找到VCE=VCC對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，記A。把A和Q1點(diǎn)連接起來(lái)就形成了直流負(fù)載線。9.3.1 直流負(fù)載線與靜態(tài)工作點(diǎn)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972把三極管不同B極電流下的IC－VCE關(guān)系曲線加到直流負(fù)載線中，就得到一系列輸出參數(shù)曲線與負(fù)載線的交點(diǎn)：9.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)與放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果B極電流IB從50μA變化到250μA，ΔIB=200μA（IB的變化量），C極電流IC就會(huì)從12mA變化到60mA，ΔIC=48mA。C極電流與B極電流的變化之比為：9.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)與放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果IB的變化由輸入信號(hào)Vb引起，經(jīng)過(guò)三極管后，在C極上得到一個(gè)放大的信號(hào)Vce。9.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)與放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972輸入信號(hào)Vb上升圖中k-m段，IC的升圖中k1-m1段。VCE在減小圖中k2-m2段。IB的微小變化，造成了IC從38mA變成了60mA，還令VCE由8V減小到6V。9.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)與放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果Vb降低，IB下降，圖中m-p段。IC跟隨下降，圖中m1-p1段。VCE上升，圖中m2-p2段。同樣地，200μA的IB變化撬動(dòng)了IC變化了48mA，以及VCE變化了5V。9.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)與放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.3 靜態(tài)工作點(diǎn)與失真新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.3 靜態(tài)工作點(diǎn)與失真新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.3 靜態(tài)工作點(diǎn)與失真盡量把靜態(tài)工作點(diǎn)放在直流負(fù)載線的中間位置防止出現(xiàn)飽和或截止失真。可以在設(shè)計(jì)三極管放大時(shí)參考：保證輸出信號(hào)Vce的最大峰值不超過(guò)0.95VCC、最小峰值不小于0.05VCC可以防止三極管進(jìn)入飽和或截止區(qū)。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972使三極管放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)達(dá)到一個(gè)理想的狀態(tài)有許多種方法，如分壓器偏置（voltage-dividerbias）:9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972電阻R1、R2構(gòu)成分壓器向三極管提供偏置電壓VB。三極管的輸入阻抗RIN(base)與電阻R2并聯(lián)：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三極管的輸入阻抗RIN(base)由直流增益hFE和E極上電阻RE的乘積決定，即：假設(shè)hFE=200，于是得輸入阻抗：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果三極管的輸入阻抗RIN(base)≥10R2，則VB可粗略認(rèn)為等于分壓器的輸出電壓：三極管B-E極之間獲得正向偏置，所以VBE=0.7V，于是可以計(jì)算出三極管E極電壓VE：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三極管E極與電阻RE串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可得到E極電流IE：由于B極電流IB相對(duì)IC、IE而言很小，所以常常忽略不計(jì)：三極管C極與電阻RC串聯(lián)，于是VC為：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972C-E極之間電壓VCE可由兩極電壓之差計(jì)算出來(lái)，即：其余電路參數(shù)：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972把IC=45mA，VCE=6.4V這個(gè)點(diǎn)放到IC－VCE坐標(biāo)上，標(biāo)記為Q點(diǎn)。再連接上VCE=VCC對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)，就形成了該分壓器偏置電路的直流負(fù)載線。9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972靜態(tài)工作點(diǎn)下電路參數(shù)如IC、VCE等的下標(biāo)后加上一個(gè)“Q”，認(rèn)為是設(shè)計(jì)成功的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)，即：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972【例9.1】分壓器偏置放大器（NPN三極管）：確定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，電路參數(shù)為：VCC=10V、R1=47kΩ、R2=6.2kΩ、RC=10kΩ、RE=1kΩ。解答：假設(shè)hFE=200，于是有：由于RIN(base)≥10R2：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972由VBE=0.7V，可得到：進(jìn)而得到C極、E極電流：三極管C極與電阻RC串聯(lián)，得三極管C極電壓為：

最后得到C-E極之間電壓：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972【例9.2】分壓器偏置放大器（PNP三極管）：確定圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972解答：假設(shè)hFE=200，于是有：此時(shí)電流由E極流向B極，所以三極管的輸入阻抗RIN(base)與電阻R2并聯(lián)，于是B極的電壓：由VBE=-0.7V，可得到：

進(jìn)而得到C極、E極電流：9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972根據(jù)歐姆定律就可得到C極的電壓：最后可得到C-E間的電壓：

負(fù)號(hào)說(shuō)明E極電壓高于C極。9.3.4 分壓器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置C極負(fù)反饋偏置（collector-feedbackbias），電阻RB取代了分壓器結(jié)構(gòu)，給三極管的B極提供偏置，保證三極管工作在放大狀態(tài)。電阻RB被稱(chēng)為反饋電阻。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置在C極負(fù)反饋偏置中：代入圖中參數(shù)：假設(shè)hFE=200，ICQ=200IBQ。認(rèn)為ICQ≈

IEQ，于是：這樣就解出：IBQ=166μA，于是ICQ=200IBQ=33mA。并得：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置三極管B極電壓由于反饋電阻RB的壓降得到：于是E極電壓為：

最終得到C-E極之間的電壓為：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置這樣，在直流負(fù)載線上找到電路參數(shù)對(duì)應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn)（Q），。如果在B極輸入一個(gè)微小的信號(hào)，就會(huì)在C極上得到一個(gè)放大的信號(hào)。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置C極負(fù)反饋偏置可以提高放大器的穩(wěn)定性：當(dāng)三極管IC因溫度等原因變大時(shí)，電阻RC分壓也相應(yīng)變大，于是使得VC變小。當(dāng)VC變小，通過(guò)反饋電阻RB到VB也就減小，從而使IB降低。而IB的降低會(huì)令I(lǐng)C下降，于是使得電阻RC上的分壓減小，從而抵消了VC的減小。如果IC因溫度等原因變小導(dǎo)致VC變大時(shí)，反饋電阻RB則會(huì)增加RC的分壓來(lái)抵消。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置【例9.3】C極負(fù)反饋偏置（PNP三極管）：確定圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。解答：假設(shè)hFE=200，所以有ICQ=200IBQ，ICQ≈

IEQ，于是得到：解得IBQ=76μA，于是ICQ=IEQ=200IBQ=15.2mA。于是得C極、E極電壓：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C極負(fù)反饋偏置最后得到C-E極之間的電壓：

負(fù)號(hào)表明E極電壓高于C極電壓。推薦參考書(shū)目9.4■設(shè)計(jì)與仿真——偏置電路 新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972讓三極管的VCQ為電源電壓VCC的一半時(shí)，比較有利于充分發(fā)揮三極管放大潛力。在VCC=12V時(shí)，可以設(shè)VCQ=6V。由于VCQ=VEQ+VCEQ，所以VCEQ應(yīng)該略小于6V，比如取VCEQ=5V。9.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V。找一個(gè)適當(dāng)?shù)腂極電流IB，比如IB=100μA。從三極管輸出參數(shù)曲線上找到當(dāng)VCEQ=5V時(shí)C極的靜態(tài)工作點(diǎn)電流大約為ICQ=27mA。9.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V、IB=100μA、ICQ=27mA。9.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V、IB=100μA、ICQ=27mA。于是E極電阻RE的阻值為：9.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972此時(shí)三極管的直流增益hFE為：三極管的B極輸入阻抗為：假設(shè)R2的阻值為1kΩ，有：從而解得：R1≈5.6kΩ。最后：9.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.4.1 分壓器偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V，可取VCQ=VCC/2=9V。VCEQ應(yīng)該略小于9V，可取VCEQ=8V。輸出特性曲線B極電流IB，比如IB=200μA，找到靜態(tài)工作點(diǎn)電流大約為ICQ=51mA。9.4.2 C極負(fù)反饋偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V、VCQ=9V、VCEQ=8V、IB=200μA、ICQ=51mA。9.4.2 C極負(fù)反饋偏置設(shè)計(jì)新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V、VCQ=9V、VCEQ=8