電工與電子技術(shù)課件 【ch07】晶體管及其放大電路分析

第七章電工與電子技術(shù)晶體管及其放大電路分析01晶體管晶體管01晶體管的電流放大作用晶體管在合適的電壓作用下，可以起到放大電流的作用，它能夠?qū)⑤斎氲奈⑿‰娏鞣糯蠛筝敵?。圖7-1-4為晶體管基本放大電路。晶體管01晶體管的電流放大作用發(fā)射區(qū)向基區(qū)大量注入電子；電子在基區(qū)復(fù)合和進(jìn)一步擴(kuò)散；集電區(qū)大量收集電子；在直流電源的作用下，晶體管內(nèi)部載流子將進(jìn)行以下運(yùn)動：晶體管02晶體管的輸入輸出特性曲線以NPN型晶體管為例，研究其共發(fā)射極放大電路的輸入、輸出特性，基本共射放大電路如圖7-1-6所示。晶體管02晶體管的輸入輸出特性曲線圖7-1-7(b)為晶體管的輸出特性曲線，從圖中可以看出該曲線分為三個(gè)工作區(qū)：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。晶體管03晶體管的主要參數(shù)晶體管的參數(shù)是用于確定一個(gè)晶體管性能好壞和適用范圍的性能指標(biāo)。下面分別介紹晶體管的主要參數(shù)及溫度對晶體管參數(shù)的影響。電流放大系數(shù)；反向電流；集電極最大允許電流ICM；集電極最大耗散功率PCM;02晶體管放大電路的分析晶體管放大電路的分析01晶體管放大電路的性能指標(biāo)基本共發(fā)射放大電路如圖7-2-1所示。晶體管放大電路的分析02晶體管放大電路的工作原理如圖7-2-3所示的放大電路是基本共射放大電路，既有直流電源保證晶體管工作在放大區(qū)，又有交流信號源作為被放大的對象，即放大電路中有交、直電源共同作用，所以放大電路中的物理量既有直流成分，又有交流成分，是交、直流量之和。晶體管放大電路的分析03晶體管微變等效電路分析法放大電路在輸入信號u是微變量的情況下，可以將晶體管的輸入、輸出特性曲線進(jìn)行線性化變換，用相應(yīng)的線性元件取代電路中的晶體管?，F(xiàn)對共發(fā)射極放大電路進(jìn)行分析。晶體管放大電路的分析03晶體管微變等效電路分析法利用晶體管的低頻小信號微變等效電路對放大電路進(jìn)行分析，通常也稱為晶體管的微變等效電路法，具體分析步驟如下。(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)Q(即求IBQ、ICQ和UCEQ);(2)求交流性能(即求Au、Ri和Ro。晶體管放大電路的分析04靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定放大電路在晶體管正常工作時(shí)，流過的電流將使晶體管的溫度上升，溫度對晶體管自身的參數(shù)有很大的影響，當(dāng)溫度升高時(shí)，晶體管的集電極電流會增大，使放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q沿直流負(fù)載線向飽和區(qū)移動。晶體管放大電路的分析05靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定放大電路03射極輸出器射極輸出器射極輸出器也稱為共集電極放大電路，基本共集放大電路如圖7-3-1所示。射極輸出器輸入信號連接基極，輸出信號連接發(fā)射極，即集電極是輸入輸出回路的公共端，故稱為共集電極放大電路，下面對該電路進(jìn)行分析。(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)Q；(2)求交流性能(即求AU、RI和RO);射極輸出器經(jīng)過上述分析可以看出共集放大電路有如下3個(gè)特點(diǎn)。射極輸出器經(jīng)過上述分析可以看出共集放大電路有如下3個(gè)特點(diǎn)。04多級放大電路多級放大電路對于單級放大電路來說，其電壓放大倍數(shù)一般不能夠滿足某些電路對電壓放大的需要，要求電壓放大倍數(shù)達(dá)到幾千；另外有時(shí)還要求一個(gè)放大電路能夠同時(shí)滿足多個(gè)性能指標(biāo)，如既要滿足電壓放大倍數(shù)的要求，又要滿足輸入電阻大，輸出電阻小的要求；在上述情況下，僅用單級放大電路很難滿足設(shè)計(jì)要求；往往需要將多個(gè)單級放大電路連接起來，構(gòu)成多級放大電路。多級放大電路直接耦合是將前一級放大電路的輸出端直接送到后一級放大電路的輸入端的連接方式，如圖7-4-1所示。05放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性有兩個(gè)：其中一個(gè)是幅頻特性曲線，這是電壓放大倍數(shù)的幅值隨頻率變化的特性；另一個(gè)為相頻特性曲線，這是電壓放大倍數(shù)的角度隨頻率變化的特性。放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性對于多級放大電路的頻率特性來說，有如下結(jié)論：①多級放大電路的下限截止頻率高于構(gòu)成它的各級放大電路的下限截止頻率；②多級放大電路的上限截止頻率低于構(gòu)成它的各級放大電路的上限截止頻率；③多級放大電路的通頻帶比構(gòu)成它的各級放大電路的通頻帶都窄。06差動放大電路差動放大電路差動放大電路是由晶體管和電阻元件組成的直接耦合電壓放大電路，它不僅可以放大交流信號和緩慢變化的直流信