第4章半導(dǎo)體三極管及放大電路

放大電路是模擬電路的核心和基礎(chǔ)。放大作用實(shí)質(zhì)是：在輸入小信號(hào)的控制下，將直流電源的能量轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)能量。4-1半導(dǎo)體BJT(雙極結(jié)型晶體管）(BipolarJunctionTransister)

一BJT簡(jiǎn)介1、晶體管的種類(lèi)按照頻率：高頻管、低頻管按照功率：大、中、小功率管按照材料：硅管、鍺管按照結(jié)構(gòu)：NPN、PNP

第4章半導(dǎo)體三極管及放大電路12.NPN型晶體管三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成：集電結(jié)和發(fā)射結(jié)。箭頭的方向從P→N。發(fā)射極：發(fā)射載流子；基極：控制和傳輸載流子；集電極：收集載流子。C（集電極）B(基極）E（發(fā)射極）NNPBCE基區(qū)是P型半導(dǎo)體，尺寸很薄，攙雜濃度很低。發(fā)射區(qū)和集電區(qū)是N型半導(dǎo)體，集電區(qū)的面積比發(fā)射區(qū)要大，發(fā)射區(qū)的攙雜濃度比集電區(qū)要高。23PNP型半導(dǎo)體PNP型半導(dǎo)體也具有兩個(gè)PN結(jié)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與NPN型半導(dǎo)體相似。EBCPPNC（集電極）B(基極）E（發(fā)射極）34-1-2BJT的電流分配與放大作用1.BJT內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程對(duì)于NPN管要使三極管具有放大作用，必須發(fā)射區(qū)發(fā)射電子，集電區(qū)收集電子。三極管實(shí)現(xiàn)放大的外部條件是：發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓。41、發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子發(fā)射結(jié)正向偏置→多子擴(kuò)散，發(fā)射區(qū)的多子（電子）向基區(qū)擴(kuò)散，形成電子電流InE?；鶇^(qū)的多子（空穴）向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散，形成空穴電流IpE。IpE基區(qū)的攙雜濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)射區(qū)，InE

＞＞IpE空穴電流IPE忽略不計(jì)。IE=InE+IpE≈InE電流的實(shí)際方向從E流出InE52、電子在基區(qū)中的擴(kuò)散與復(fù)合發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入的電子，在基區(qū)內(nèi)成為非平衡少子，靠近發(fā)射結(jié)的地方，電子濃度最高，形成由濃度梯度產(chǎn)生的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。電子在向集電結(jié)擴(kuò)散過(guò)程中與基區(qū)中的空穴發(fā)生復(fù)合，形成基極復(fù)合的電流為IB，。基區(qū)攙雜少而且很薄，電流IB，很小，大部分電子都可以到達(dá)集電結(jié)邊緣。63、集電區(qū)收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子從發(fā)射區(qū)注入的電子在基區(qū)中為少子。集電結(jié)反向偏置，有利于少子的漂移運(yùn)動(dòng)。電子擴(kuò)散到集電結(jié)時(shí)，很快漂移過(guò)集電結(jié)，被集電區(qū)收集，形成集電極電流

InC

集電結(jié)反偏，本征激發(fā)產(chǎn)生的少子（基區(qū)的電子和集電區(qū)的空穴）形成反向漂移電流，稱(chēng)為集電極—基極間的反向飽和電流ICBO，大小取決于少子的濃度，受溫度影響很大。IB，InEInCICBO7集電極電流：IC=ICBO+InC基極電流：IB=IB，-ICBO發(fā)射極電流：IE=InC+IB，=(IC-ICBO)+(IB＋I(xiàn)CBO)

=IC+IB三極管各極電流的代數(shù)和為0，滿(mǎn)足基爾荷夫電流定律。ICBOInCIB，InE三極管各極的電流：82.電流分配關(guān)系定義：共基極電流放大系數(shù)α共射極電流放大系數(shù)

9、的關(guān)系發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，iE與VBE的關(guān)系α<1，α≈1。典型值為0.95～0.995。β>>1

典型值為幾十～幾百10◆外部條件發(fā)射結(jié)必須正向偏置，集電結(jié)必須反向偏置。

◆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，基區(qū)厚度要薄。三極管具有放大作用必須具備如下條件：3.放大作用VC>VB>VEBCENPNBCEPNPVC<VB<VE11ΔvI的變化vBE的變化iE的變化iC的變化vO的變化共基極放大電路動(dòng)態(tài)放大過(guò)程：iC=IC+ΔiCiB=IB+ΔiBiE=IE+ΔiE△vI=0靜態(tài)靜態(tài)時(shí)，電路中各電壓、電流均為直流量vO=VO+ΔvORLVEEVCC△vIVEEVCCVORLIEICIB12例：=0.98,RL=1K,△vI=20mV,設(shè)由于△vI引起的△iE=－1mA,△iC=△iE=－0.98mA△vO=－RL△iC=0.98VAv=△vO/△vI=49共基極聯(lián)結(jié):有電壓放大能力，△vO、△vI同相。輸入電流是iE，輸出電流iC，無(wú)電流放大能力。RLVEEVCC△vI13根據(jù)輸入、輸出信號(hào)在外端結(jié)的連接方式不同，三極管放大電路有三種組態(tài)：共基極共發(fā)射極共集電極輸入端輸出端公共端共基極ecb共發(fā)射極bce共集電極bec判別三種組態(tài)的方法主要看輸入、輸出信號(hào)端連接在哪個(gè)電極。144.共射極連接方式iB=IB+△iBiE=IE+△iEiC=IC+△iCvO=VO+△vO共射極電路能放大電壓，輸出電壓與輸入電壓反相。共射極電路輸入電流是iB，輸出電流iC，能放大電流，電流放大倍數(shù)為β。例：=0.98,RL=1K,△vI=20mV,設(shè)由于△vI引起的△iB=20μA,△iC=β△iB=/(1-)△iB=49△iB=0.98mA△iE=△iB+△iC=1mA△vO=－RL△iC=－0.98VAV=△vO/△vI=－49RLTVCC~VBBvBEvO154-1-3BJT的特性曲線(xiàn)1、共射極電路的特性曲線(xiàn)

①vCE=0,輸入特性曲線(xiàn)與二極管的正向特性曲線(xiàn)相似。②0<vCE<1V,vCE增大時(shí)，輸入特性曲線(xiàn)略向右移動(dòng)?！呒娊Y(jié)由正偏逐漸變成反偏，吸引電子的能力增強(qiáng)，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子更多的被集電結(jié)收集，vBE一定時(shí)，流向基極的電流減少。③vCE>1V,輸入特性基本不變?！呒姌O已反偏，已具有足夠收集電子的能力。(1)輸入特性vBEvCEiCiB16vBC=0(2)

輸出特性

放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)（A）放大區(qū)處于放大區(qū)的條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。NPN：vBE>0vBC≤0（硅管vBE≈0.7V）,特點(diǎn)：①iC=?iB+ICEO≒?iB

在放大區(qū)內(nèi)，iC受iB控制。②iB不變，iC受vCE的影響很小，呈現(xiàn)很好的恒流特性。③因?yàn)榛鶇^(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)，iC隨vCE增加有微小增加。vBEvCEiCiB擊穿區(qū)17（B）截止區(qū)發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。NPN：vBE＜0,vBC<0（vBE<Vth）特點(diǎn)：iB≤0,iC≤ICEO

iE≈iC≈iB≈0（C）飽和區(qū)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。NPN：vBE>0vBC>0（硅管vBE≈0.7V）特點(diǎn)：iC隨vCE的增加而迅速增加。iC＜?iB

，

iC不受iB控制。vCE很小，稱(chēng)飽和壓降VCES硅管：VCES≈

0.3v鍺管：VCES≈

0.1v(D)擊穿區(qū)vCE足夠大時(shí)，集電結(jié)發(fā)生反向擊穿，iC迅速增大。18NPNPNP三極管的比較NPNPNP特點(diǎn)放大區(qū)VC>VB>VEVBE為結(jié)電壓VC<VB<VEVBE為結(jié)電壓發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏iC=iE=iB截止區(qū)VB<VCVB<VEVB>VCVB>VE發(fā)射結(jié)反偏集電結(jié)反偏iC≈

iE≈

iB≈

0飽和區(qū)VB>VEVB>VCVBE為結(jié)電壓VCE為飽和壓降VB<VEVB<VCVBE為結(jié)電壓VCE為飽和壓降發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)正偏iC<iB飽和壓降硅管：|VCES|≈0.3V鍺管：|VCES|≈0.1V導(dǎo)通時(shí)結(jié)電壓硅管：|VBE|≈0.7V鍺管：|VBE|≈0.2V19例:已知NPN型硅三極管各極的電位如下，試判斷下列管子的工作狀態(tài)。VC6V6.3V6VVB0.7V6.7V-0.1VVE0V6V0V狀態(tài)放大飽和截止例：在一正常放大電路中，測(cè)得三極管的三個(gè)電極的電壓分別如下圖，試判斷管子的類(lèi)型和電極的名稱(chēng)。BCEBCEBCEPNP鍺NPN硅PNP硅-7V-2V-2.2V-0.7V0V5V-1.3V-2V-10V206v3-1-4BJT的主要參數(shù)1.

電流放大系數(shù)

Q21①集電極-基極反向飽和電流ICBO小功率鍺管，ICBO約10μA，硅管ICBO小于1μA。2極間反向電流②集電極-發(fā)射極的反向飽和電流ICEO也稱(chēng)穿透電流。ICEO=(1+?)ICBO鍺管：十～幾百微安硅管：幾微安vCCICBOvCCICEO極間反向電流大小取決于少數(shù)載流子的濃度,與溫度密切相關(guān)。223極限參數(shù)①集電極最大允許電流ICM一般指?下降到最大值的0.5時(shí)的電流值。IC超過(guò)ICM時(shí)，?值大大下降。②集電極最大允許功耗PCM

集電極功率損耗PC=IC×VCE當(dāng)PC＞PCM時(shí)，集電極過(guò)熱會(huì)燒毀。③反向擊穿電壓晶體管的兩個(gè)PN結(jié)，在反向電壓超過(guò)規(guī)定值時(shí)，會(huì)發(fā)生電擊穿現(xiàn)象。23V(BR)EBO<

V(BR)CEO<

V(BR)CER<V(BR)CBOvCCV(BR)EBOV(BR)CBOV(BR)CEOV(BR)CER集電極開(kāi)路，發(fā)射極-基極允許的最大反壓發(fā)射極開(kāi)路，集電極-基極允許的最大反壓基極開(kāi)路，集電極-發(fā)射極間的最大反壓B-E間接電阻，集電極-發(fā)射極間的最大反壓24晶體管的安全工作范圍安全工作區(qū)過(guò)損區(qū)過(guò)流區(qū)過(guò)壓區(qū)ICMV(BR)CEOPCM254-2共射極放大電路放大器組成原則1)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2)具備信號(hào)正常傳輸通道。3)設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。VBB使三極管發(fā)射結(jié)正偏，并通過(guò)RB給基極一個(gè)合適的基極電流。RB稱(chēng)為基極偏置電阻。VCC使三極管集電結(jié)反偏，并給電路提供能量。Cb1，Cb2稱(chēng)為隔直電容或耦合電容。Rc集電極電阻，使電流iC的變化量轉(zhuǎn)化為電壓的變化。TRCCb2Cb1RBVCCVBB26放大過(guò)程TRCCb2Cb1RBVCCVBBiBiCVi的變化VBE的變化iB的變化iC的變化VCE的變化VO的變化27※放大器中各個(gè)變量都是直流量與交變量的疊加?！糯笞饔檬菍?duì)輸入輸出端的信號(hào)量vi、vo而言的?！采浞糯笃鬏敵鲭妷号c輸入電壓反相?！糯蟮膶?shí)質(zhì)是：在輸入信號(hào)控制下將直流電源的能量轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)的能量。實(shí)際共射基本放大器VBB=VCCTRCCb1RB+VCCCb2TRCCb2Cb1RBVCCVBBiBiC28放大器的直流通路(靜態(tài)電路)※令輸入信號(hào)為0。（電壓輸入時(shí)vi=0，即短路）※耦合電容和旁路電容開(kāi)路。（Cb1，Cb2開(kāi)路）靜態(tài)是指輸入信號(hào)為0時(shí)，放大電路所處的狀態(tài)。此時(shí)電路中的電壓、電流均為直流量。對(duì)放大電路的分析，總是先進(jìn)行靜態(tài)分析，然后再進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。3-3圖解分析法

TRCCb1RB+VCCCb2293.3.1靜態(tài)分析

1、估算靜態(tài)工作點(diǎn)三極管處于放大區(qū)的直流模型TECBVBE≈0.7VβIBCEBIBRCTRBVCCIBICVCEVBE302、圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)QVCCVCC/RBQIBQVBEQ輸入端口圖解法VBE,、IB既要滿(mǎn)足三極管的輸入特性，又要滿(mǎn)足方程：VBE=VCC－IB×RBRCTRBVCCIBICVCEVBE31QVCCVCC/RC直流負(fù)載線(xiàn)直流負(fù)載線(xiàn)的斜率為：-1/RCVCEQICQIBQ輸出端口圖解法VCE、IC既要滿(mǎn)足三極管的輸出特性，又要滿(mǎn)足方程：VCE=VCC－IC×RCRCTRBVCCIBICVCEVBE324.3.2動(dòng)態(tài)工作情況分析輸入信號(hào)不為0時(shí)，放大電路在直流電源和信號(hào)源共同作用下，電路中各電壓、電流的瞬時(shí)值均隨時(shí)間變化，是直流量與交變量的疊加。用圖解法分析時(shí)，研究的是電壓，電流瞬時(shí)值的關(guān)系。瞬態(tài)時(shí)，Cb1、Cb2上的電壓可認(rèn)為不變化，其值等于靜態(tài)時(shí)電壓。VCb1=VBEVCb2=VCETRCCb1RB+VCCCb233圖解法步驟（1）vBE=VCb1+vi=VBE+vi

在輸入特性上由vBE求iBiBTRCCb1RB+VCCCb234VccVcc/Rc（2）在輸出特性上由iB求iC、vCE設(shè)RL開(kāi)路輸出端口的特性方程與靜態(tài)相同。vCE=VCC-iCRC交流負(fù)載線(xiàn)同直流負(fù)載線(xiàn)。IBQTRCCb1RB+VCCCb2vCEtVCEQtiCICQ35總結(jié)：◆放大電路中電壓、電流的瞬時(shí)值包括直流分量和交流分量。直流分量由放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)決定，交流分量與輸入信號(hào)有關(guān)，疊加在直流分量上?！舢?dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，輸出交流信號(hào)與輸入信號(hào)形狀相同，但幅度大很多，實(shí)現(xiàn)了電壓的放大?！粼诠舶l(fā)射極放大電路，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)反相。362、交流負(fù)載線(xiàn)交流通路(信號(hào)通路)VCC=0（只考慮信號(hào)源的作用）Cb1、Cb2短路輸出端接入負(fù)載，輸出端口特性與靜態(tài)時(shí)不同，交流負(fù)載線(xiàn)不再與直流負(fù)載線(xiàn)相同。根據(jù)電壓、電流的瞬時(shí)值等于直流分量和交流分量疊加的原則，推導(dǎo)動(dòng)態(tài)時(shí)的輸出端口瞬時(shí)值方程。TRL~viRBRCvoTRCCb1RB+VCCCb2RL37VccVcc/RcQICQVCEQvce=－icRL，（交流變量關(guān)系）vCE－VCEQ=－(iC－ICQ)RL，vCE=(VCEQ+ICQRL,)

－iCRL，（瞬時(shí)值方程）靜態(tài)工作點(diǎn)Q滿(mǎn)足此直線(xiàn)方程。該直線(xiàn)的斜率：tg?=-1/RL，動(dòng)態(tài)負(fù)載RL，=RL//RCICQ

RL，

交流負(fù)載線(xiàn)交流負(fù)載線(xiàn)是過(guò)Q點(diǎn)，斜率為-1/RL，的直線(xiàn)。?R’LvoT~viRBibic383、靜態(tài)工作點(diǎn)的正確設(shè)置與波形失真交流負(fù)載線(xiàn)是放大器輸入交流信號(hào)時(shí)，工作點(diǎn)移動(dòng)的軌跡，而且交流負(fù)載線(xiàn)必過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)Q。∴Q點(diǎn)位置會(huì)影響三極管的工作區(qū)域。iBvBEQQicvCE交流負(fù)載線(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)低可能產(chǎn)生截止失真對(duì)于NPN型管的共射放大器，截止時(shí)輸出波形頂部產(chǎn)生失真。39直流負(fù)載線(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高可能造成飽和失真調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的方法是：改變基極偏置電阻Rb

，從而改變基極電流IB。Rb↓,IB↑Rb↑,IB↓對(duì)于NPN型管的共射放大器，飽和時(shí)輸出波形底部產(chǎn)生失真。40如果要得到最大不失真輸出幅度，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。電路參數(shù)確定后，最大不失真輸出幅度為：min(ICQR’L

VCEQ-VCES)輸入信號(hào)比較小時(shí)，在不失真的前提下，靜態(tài)工作點(diǎn)可以選低一點(diǎn)。應(yīng)使：VCEQ-VCES=ICQRL’41Q下圖所示放大電路在輸入信號(hào)不斷增大時(shí)，首先會(huì)發(fā)生何種失真？怎樣調(diào)節(jié)可以消除該種失真？IB=(3-0.7)/230=0.01mA0.5靜態(tài)工作點(diǎn)太低，易產(chǎn)生截止失真，減小Rb。直流負(fù)載線(xiàn)：VCE=12-4ICICQ=0.5mA,VCEQ=10V交流負(fù)載：RL//RC=2KICQRL’=1V424-4小信號(hào)模型分析法1、低頻小信號(hào)模型的引出：將三極管看成一個(gè)雙口器件，其輸入和輸出回路各瞬時(shí)變量之間的關(guān)系可以寫(xiě)成以下形式。輸入特性：vBE=f(iB，vCE)輸出特性：iC=f(iB，vCE)3.4.1BJT的建模指導(dǎo)思想：(1)信號(hào)很小時(shí)，在交流通路中用線(xiàn)性元件的組合代替三極管，組成線(xiàn)性電路，稱(chēng)小信號(hào)模型。(2)用小信號(hào)模型求解電路中的交變信號(hào)。iBiCvBEvCE43將上式用全微分表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBE=f(iB，vCE)iC=f(iB，vCE)各交變量之間的關(guān)系442.H參數(shù)小信號(hào)模型◆受控電流源反應(yīng)了三極管是電流控制器件的本質(zhì)?！羰褂脳l件：低頻，放大區(qū)，輸入小信號(hào)，求解變化量。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce◆模型中的變量是電壓，電流的變化量，不能用來(lái)求靜態(tài)工作點(diǎn)?！糇⒁鈏b,hfeib

的參考方向。◆H參數(shù)的大小與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)。BCEhrevcehfeibibvce1/hoehieicvbeBEC45一般用rbe表示，rbe為輸入特性曲線(xiàn)上，過(guò)Q點(diǎn)切線(xiàn)斜率的倒數(shù)。3h參數(shù)的含義和求法rbe約幾百~幾千歐姆rbe=rb+（1+?）rerb為基區(qū)體電阻，低頻小功率管為200～300歐姆。re為發(fā)射結(jié)結(jié)電阻。

①hie輸出端交流短路時(shí)的輸入電阻估算rbe46反映了基極電流對(duì)集電極電流的控制作用。習(xí)慣上用?表示。6vQ?的值一般為幾十~幾百②hfe輸出端交流短路時(shí)的正向電流放大系數(shù)47③hre輸入端交流開(kāi)路時(shí)的反向電壓傳輸系數(shù)反映了輸出電壓vce對(duì)輸入電壓的影響程度。hre的值很小，約10-4量級(jí)，所以：hre≈0486vQ④hoe輸入端交流開(kāi)路時(shí)的輸出電導(dǎo)hoe

為輸出特性曲線(xiàn)過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)切線(xiàn)的斜率。反映了vCE對(duì)iC的影響程度。

hoe的值很小。hoe的倒數(shù)為輸出電阻rce約幾十~幾百千歐近似可看作開(kāi)路。493.簡(jiǎn)化的H參數(shù)模型hre很小，受控電壓源視為短路。1/hoe很大，可作開(kāi)路處理。hrevcehfeibibvce1/hoehieicvbeBECβibibvcerbeicvbeBEC使用條件：低頻；放大區(qū)；輸入小信號(hào)；求解變化量。503-4-2用H參數(shù)小信號(hào)模型分析共射極基本放大電路交流通路步驟◆計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)◆計(jì)算rbe◆畫(huà)出交流通路及小信號(hào)模型電路◆列方程求解RLTRCCb1RBVCCCb2~RSRLTRBRC~RSBRLRBRCrbeECRS~小信號(hào)模型電路511、求電壓增益BRLRBRCrbeECRS~52Ri3、計(jì)算輸出電阻考慮rceRo=RC//rce2、計(jì)算輸入電阻RoBRBRCECRS~rbeBRLRBRCrbeECRS~rce4、源電壓增益53共射極電路的性能特點(diǎn)：◆輸出電壓與輸入電壓同相?！綦妷悍糯蟊稊?shù)絕對(duì)值大（為負(fù)值）?！糨斎腚娮栎^小?！糨敵鲭娮栎^大。共射極電路一般作多級(jí)放大器的中間級(jí)，是主放大器。54解①計(jì)算Q點(diǎn)IB=(VCC-VBE)/RB=(12-0.7)/300=0.039mA例：?jiǎn)喂芊糯箅娐啡缬覉D，已知BJT的電流放大系數(shù)?=50，VCC=12V，RC=4KΩRB=300KΩ，RS=50Ω①估算靜態(tài)工作點(diǎn)Q②畫(huà)出簡(jiǎn)化H參數(shù)小信號(hào)的等效電路③估算rbe④計(jì)算AV及AV(S)RLTRCCb1RBVCCCb2~RSIC=?IB=50×0.039=1.95mA

IE=IC+IB=2mAVCE=VCC-ICRC=12-7.8=4.2V55②畫(huà)微變等效電路③rbe=200+(1+?)26/IE=200+(1+?)26/2=850ΩVCC=0，電容短路，三極管用H參數(shù)小信號(hào)等效電路。BRLRBRCrbeECRS~④563-5放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問(wèn)題3-5-1溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響B(tài)JT的特性參數(shù)ICBO，VBE，?均隨溫度變化。T↑,ICBO↑，β↑，ICEO=（1+?）ICBO↑,輸出曲線(xiàn)上移且曲線(xiàn)間距↑T↑,VBE↓

，輸入曲線(xiàn)左移，IB增加。T↑，IC↑

，靜態(tài)工作點(diǎn)上移。57(1)電路結(jié)構(gòu)①采用分壓式電路固定基極電位。VB≈VCCRB2/(RB1+RB2)②發(fā)射極接入RE實(shí)現(xiàn)靜態(tài)電流自動(dòng)調(diào)節(jié)。自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程：TIEVEVBEICIBIC穩(wěn)定工作點(diǎn)條件：IRB1>>IBVB>>VBE一般可?。骸鬒RB1=（5～10）IB

◆VB=（3～5）V（硅管）3-5-2射極偏置電路RLTRCCb1RB1VCCCb2RS~RB2RE58交流通路（RB=RB1//RB2）(3)動(dòng)態(tài)分析RLTRCCb1RB1VCCCb2RS~RB2RE(2)靜態(tài)分析RERLTRBRC~RS~rbeRBRSBECRERLRC小信號(hào)模型59~rbeRBRSBECRERLRC1、電壓增益RE使增益下降。增加射極旁路電容后CERLTRCCb1RB1VCCCb2RS~RB2RE602、輸入電阻R’iRi射極加旁路電容Ri=RB1//RB2//rbeRE使輸入電阻增加。~rbeRBRSBECRERLRC射極電阻RE等效到基極回路增加(1+β)倍。61①不考慮rce的影響輸入回路方程?brbe+?b(1+?)RE+?bRS，=0∴?b=0受控電流源開(kāi)路3、輸出電阻R’oRorbeRBRSBERERC~R’SC②考慮rce的影響rceR’o=∞Ro=RC62(rce＞＞RE)RE使三極管集電極對(duì)地的輸出電阻Ro'大大增加射極加旁路電容后R’o=rce63例：在下圖所示電路中，VCC=12V，RS=600Ω，RB2=33KΩ，RB1=10KΩ

RC=3.3KΩ，RE1=200Ω，RE2=1.3KΩ,RL=5.1KΩ1、求靜態(tài)工作點(diǎn)解:1、求靜態(tài)工作點(diǎn)VB=VCCRB2/(RB1+RB2)

=2.79VCE~RLTRCCb1RB1VCCCb2RSRB2RE1RE2IE=(VB-VBE)/(RE1+RE2)

VBE=0.7vIE=1.46mAVCE=VCC-(RE1+RE2+RC)IE=5V64RB=RB1//RB2~rbeRBRSBECRE1RLRCRo=3.3Krbe=1.1KΩRo=RC65RLTRBRE~RS3-6共集電極電路和共基極電路

3-6-1共集電極電路（射極跟隨器）

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：負(fù)載接在發(fā)射極上，輸入、輸出公共集電極，輸入回路包含了電路的輸出電壓。RLTRECb1RBVCCCb2RS~交流通路661、靜態(tài)分析2、動(dòng)態(tài)分析輸出電壓與輸入電壓同相，且近似相等。RLTRECb1RBVCCCb2RS~ErbeRB~RSBCRERL672)求Ri共集電路的輸入電阻比共射電路大大增加射極電阻R’L等效到基極回路增加（1+β）倍ErbeRB~RSBCRERL68共集電路的輸出電阻很小基極回路電阻等效到射極回路，減少為（1+β）分之一3)求RoRs'=Rs//RBErbeRB~RSBCRE69共集電極電路的性能特點(diǎn)：◆放大倍數(shù)近似為1，但小于1，輸出電壓與輸入電壓同相。（輸出電壓總是跟隨輸入電壓的變化而變化）?！糨斎腚娮栎^大?！糨敵鲭娮韬苄?。共集電極電路一般用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)，中間緩沖級(jí)和輸出級(jí)。703、復(fù)合管（達(dá)林頓管）?=?1+?2+?1?2

≒?1?2rbe=rbe1+（1+?1）rbe2pNNBCEBCEpNpPpNNNNBCET1T2BCEpNppNpT1T2①同種類(lèi)型的管子復(fù)合71②不同類(lèi)型的管子復(fù)合

不同類(lèi)型的管子復(fù)合，復(fù)合后的類(lèi)型取決于第一管的管型，且管腳一致。?≒?1?2rbe=rbe1pNNBCEBCEpNppPpNNBCET1T2PpNNBCET2pNT1

管子的復(fù)合必須具有合理的電流通路。兩個(gè)管子的發(fā)射結(jié)必須都正偏，集電結(jié)必須都反偏。72PNNT2PNT1N如下面的連接方式是錯(cuò)誤的PPNNNT1T2P733-6-2共基極電路RCReTRb1VCCRb2ICIB1、靜態(tài)分析CBCb2RSRLCb1RcRb1Rb2~VCCReRL'=RL//RCRSR’L~Re742、動(dòng)態(tài)分析

R’iRi基極回路電阻等效到射極回路，減少為（1+β）分之一輸出電壓與輸入電壓同相RL'=RL//RCRSR’L~ReRSR’L~Rebecrbe75RcRSRebecrbe~共基極電路的特點(diǎn):◆輸出電壓與輸入電壓同相，◆有電壓放大作用。◆電流放大倍數(shù)近似為1?！糨斎腚娮栊　’oRo共基極電路頻率特性好，多在寬帶放大器中應(yīng)用。76

AV(ω)幅頻特性，增益的模與頻率的關(guān)系。

φ(ω)相頻特性，輸出、輸入的相位差與頻率的關(guān)系。3-7放大器的頻率特性輸入正弦信號(hào)時(shí)，放大器特性隨頻率變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。頻率特性分析方法求出放大器的傳輸函數(shù)，畫(huà)出幅頻與相頻特性曲線(xiàn)。波特圖：幅頻曲線(xiàn)，水平軸采用頻率對(duì)數(shù)坐標(biāo)，垂直軸用增益的db值。相頻曲線(xiàn)，水平軸采用頻率對(duì)數(shù)坐標(biāo)，垂直軸用相位的線(xiàn)性坐標(biāo)。常用漸近線(xiàn)組成的折線(xiàn)近似繪制。77阻容放大器的幅頻特性截止頻率：AV下降至AV(max)的0.707倍(1/√2)時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率。fH--------上限頻率

fL--------下限頻率截止頻率處所對(duì)應(yīng)的AV(db)值下降了3db。也稱(chēng)為半功率點(diǎn).AV(db)fL20db40db60db110102103104105ffH3db幅頻特性分為：中頻段、低頻段、高頻段。高頻段增益下降的原因是：極間電容和接線(xiàn)電容的影響。低頻段增益下降的原因是：耦合電容和旁路電容的影響。中頻段：極間電容和接線(xiàn)電容可視為開(kāi)路，耦合電容和旁路電容可視為短路。78頻率失真（線(xiàn)性失真）產(chǎn)生原因：電路中存在電抗元件，其阻抗隨頻率變化，導(dǎo)致對(duì)不同頻率信號(hào)分量有不同的增益和相移，使輸出波形失真。特點(diǎn):輸出信號(hào)中不產(chǎn)生新的頻率成分，輸入單一頻率的正弦信號(hào)，輸出波形不失真。不產(chǎn)生失真的條件：◆增益與頻率無(wú)關(guān)，幅頻特性為常數(shù)?！糨敵?、輸入相位差與頻率成正比例。793-7-1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1、一階RC低通電路的頻率響應(yīng)電壓傳輸函數(shù)R1C1用一階RC低通電路的頻率特性來(lái)模擬放大器的高頻響應(yīng)。用一階RC高通電路的頻率特性來(lái)模擬放大器的低頻響應(yīng)。80①f<<fH(f≦0.1fH)AV(db)=0dB(低頻漸近線(xiàn))②f>>fH(f≧10fH)AV(db)=-20lg(f/fH)=-20lgf+20lgfH(高頻漸近線(xiàn))是一條以-20dB/十倍頻下降的斜線(xiàn)，與0db線(xiàn)交于fH。f=fH稱(chēng)轉(zhuǎn)折頻率。f=fHAV(db)=-3dBfH即上截止頻率。最大誤差在f=fH處,誤差值為3dB幅頻特性-20db/十倍頻-3dbf20lgAVH-20dbfH10fH102fH-40db0.1fH幅頻特性由0db水平線(xiàn)和在截止頻率處以-20db/十倍頻下降的斜線(xiàn)組成。81用三段直線(xiàn)來(lái)描述:①f≦0.1fH,

φH(f)≈0°(低頻漸近線(xiàn))﹣45°/十倍頻相頻響應(yīng)φH=-arctgf/fH相頻特性由三段組成：0°水平線(xiàn)、90°水平線(xiàn)和斜率為﹣45°/十倍頻的斜線(xiàn)。轉(zhuǎn)折頻率點(diǎn)在0.1fH和10fH。最大誤差點(diǎn)在0.1fH和10fH處,誤差值為5.7°②f≧10fH,φH(f)≈-90°(高頻漸近線(xiàn))③0.1fH

≦f

≦10fHf=fH

φH(f)≈-45°用斜率﹣45°/十倍頻的斜線(xiàn)近似表示。822、RC高通電路的頻率響應(yīng)R2C2f20lgAVL-20dbfL0.1fL10fL