模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)：第三章 半導(dǎo)體三極管及放大電路

第三章半導(dǎo)體三極管及放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容介紹半導(dǎo)體的基本知識(shí)；半導(dǎo)體器件的核心環(huán)節(jié)——PN結(jié)的形成及其特性；簡介半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)；半導(dǎo)體二極管的幾種常用等效電路及其應(yīng)用；簡介幾種特殊二極管（除“穩(wěn)壓管”外均作為一般了解內(nèi)容）電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容半導(dǎo)體三極管（BJT）的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)；

共射極放大電路的結(jié)構(gòu)、工作原理和改進(jìn)電路；放大電路的兩種分析方法①圖解法→求Q點(diǎn) （IBQ、ICQ、VCEQ）②小信號(hào)模型分析法

→求AV、Ri、RO電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容放大電路工作點(diǎn)穩(wěn)定問題及常用穩(wěn)定工作點(diǎn)的電路；介紹共基極放大電路和共集電極放大電路，并將三種組態(tài)的放大電路進(jìn)行比較；放大電路的頻率響應(yīng)（這部分內(nèi)容推導(dǎo)過程不要求必須掌握，記住最終結(jié)果會(huì)求fH和fL即可）電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.1半導(dǎo)體BJT返回半導(dǎo)體三極管，也叫晶體三極管。由于工作時(shí)，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行，因此，還被稱為雙極結(jié)型晶體管（BipolarJunctionTransistor，簡稱BJT）。BJT是由兩個(gè)PN結(jié)組成的。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一.BJT的結(jié)構(gòu)簡介【分類】①按頻率分高頻管低頻管②按功率分大功率管中功率管小功率管③按半導(dǎo)體材料分硅管鍺管④按結(jié)構(gòu)不同分NPN型PNP型電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)NPN型發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)（Je）集電結(jié)（Jc）e【Emitter】c【Collector】b發(fā)射極集電極基極NNP【Base】代表符號(hào):箭頭方向：由P區(qū)→N區(qū)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PNP型發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)（Je）集電結(jié)（Jc）ecb發(fā)射極集電極基極PPN代表符號(hào):箭頭方向：由P區(qū)→N區(qū)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)比如：NPN型三極管剖面圖結(jié)構(gòu)制作要求：①發(fā)射區(qū)：高雜質(zhì)摻雜濃度；②基區(qū)：很?。ㄍǔ閹孜⒚住珟资⒚祝蛽诫s濃度；③集電區(qū)：摻雜濃度要比發(fā)射區(qū)低；結(jié)面積比發(fā)射區(qū)大；電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)晶體管的幾種常見外形電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)幾種常見三極管實(shí)物圖大功率三極管功率三極管普通塑封三極管電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體三極管的型號(hào)A鍺PNP管、B鍺NPN管C硅PNP管、D硅NPN管

表示材料：X低頻小功率管、D低頻大功率管、G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開關(guān)管表示器件的種類：用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào)表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格三極管國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下：3DG110B電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.BJT的電流分配與放大作用bNNPeccbe為實(shí)現(xiàn)放大，必須滿足三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件兩方面的要求。對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：①發(fā)射區(qū)進(jìn)行高摻雜，因而其中的多數(shù)載流子濃度很高。②基區(qū)很薄，且摻雜比較少，則基區(qū)中多子的濃度很低。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.BJT的電流分配與放大作用bNNPeccbe為實(shí)現(xiàn)放大，必須滿足三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件兩方面的要求。從外部條件來看：①發(fā)射結(jié)正向偏置②集電結(jié)反向偏置要求外加電源電壓的極性必須滿足：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)即在滿足內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求的前提下，三極管要實(shí)現(xiàn)放大，必須連接成如下形式：e區(qū)c區(qū)b區(qū)JeJcecbNNPVBBVCCRbRc＋－VBE＋－VCB＋－VCE例：共發(fā)射極接法三極管在工作時(shí)要加上適當(dāng)?shù)闹绷髌秒妷?。集電結(jié)反偏：由VBB保證由VCC、

VBB保證VCB=VCE-VBE>0發(fā)射結(jié)正偏：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IENIEP（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，從而形成發(fā)射極電流IE。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，從而形成發(fā)射極電流IE。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IE=IEN+IEP≈IEN電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，從而形成發(fā)射極電流IE。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IE（2）在基區(qū)中①電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散；②少數(shù)電子與基區(qū)空穴相復(fù)合，形成IB電流。IB復(fù)合IBE≈IBE電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，從而形成發(fā)射極電流IE。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IE（2）在基區(qū)中①電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散；②少數(shù)電子與基區(qū)空穴相復(fù)合，形成IB電流。IB（3）集電區(qū)收集大部分的電子，形成IC電流。ICICN≈ICNIBE電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，從而形成發(fā)射極電流IE。VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IE（2）在基區(qū)中①電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散；②少數(shù)電子與基區(qū)空穴相復(fù)合，形成IB電流。IB（3）集電區(qū)收集大部分的電子，形成IC電流。IC另外，集電區(qū)的少子形成反向飽和電流ICBOICBOICNIBE電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)過程：BJT內(nèi)部載流子的傳輸過程VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IEIBICICBOICNIBE實(shí)際上：IC=ICN+ICBOIE=IEN+IEP≈IEN≈ICNIB+ICBO=IBE由KCL，有：IB=IBE-ICBO≈IBE電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電流分配關(guān)系由載流子的傳輸過程可知，由于電子在基區(qū)的復(fù)合，發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子并非全部到達(dá)集電極，管子制成后，復(fù)合所占的比例就定了。也就是由發(fā)射區(qū)注入的電子傳輸?shù)郊娊Y(jié)所占的百分比是一定的，這個(gè)百分比用α表示，稱為共基極電流放大系數(shù)。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)VCCJeJcecbNNPVBBRbRc例：共發(fā)射極接法IEIBICICBOICIBIE可簡化為電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ICIBIEIE=IC+IBIC≈αIEIB=IE-IC=IE-αIE=(1-α)IE故集電極與基極電流的關(guān)系為：=β共射電流放大倍數(shù)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)注：α和β是兩種電流放大系數(shù)，它們的值主要取決于基區(qū)、集電區(qū)和發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度以及器件的幾何結(jié)構(gòu)?；鶚O電流是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合的電流，復(fù)合過程對(duì)α和β的值有影響。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)利用BJT組成的放大電路，其中一個(gè)電極作為信號(hào)輸入端，一個(gè)電極作為輸出端，另一個(gè)電極作為輸入、輸出回路的共同端。根據(jù)共同端的不同，BJT可以有三種連接方式（稱三種組態(tài)）：①共基極接法②共發(fā)射極接法（最為常用?。酃布姌O接法電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三.BJT的特性曲線BJT的特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，它是BJT內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。由于BJT也是非線性元件，它有三個(gè)電極，故要通過它的伏安特性曲線來對(duì)它進(jìn)行描述，但它的伏安特性并不向二極管那樣簡單。工程上最常用的是BJT的輸入特性和輸出特性曲線。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)RL+-ΔvObceΔvIiB=IB+ΔiBiC=IC+ΔiCiE=IE+ΔiEvBE+-+-vCE以共射放大電路為例：輸入特性：輸出特性：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共射極電路特性曲線的實(shí)驗(yàn)線路微安表毫安表電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡單地看，輸入特性曲線類似于發(fā)射結(jié)的伏安特性曲線，現(xiàn)討論iB與vBE之間的函數(shù)關(guān)系。因?yàn)橛屑娊Y(jié)電壓的影響，它與一個(gè)單獨(dú)的PN結(jié)的伏安特性曲線不同。為了排除vCE的影響，在討論輸入特性曲線時(shí)，應(yīng)使vCE=常數(shù)。vCE的影響，可以用三極管的內(nèi)部反饋?zhàn)饔媒忉專磛CE對(duì)iB的影響。輸入特性曲線電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)BJT共射接法的輸入特性曲線分三部分：①死區(qū)②非線性區(qū)③線性區(qū)iB/μAvBE/V①③②vCE

=1VvCE

>1VvCE

=0V記住：①當(dāng)vCE>1時(shí)，各條特性曲線基本重合。②當(dāng)vCE增大時(shí)特性曲線相應(yīng)的右移。25℃電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)輸出特性曲線BJT共射接法的輸出特性曲線vCE/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA它是以iB為參變量的一族特性曲線。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)以iB=40uA一條加以說明：vCE

/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA（1）當(dāng)vCE=0V時(shí)，因集電極無收集作用，iC=0。（2）當(dāng)vCE稍增大時(shí)，發(fā)射結(jié)雖處于正向電壓之下，但集電結(jié)反偏電壓很小，如：vCE<1VvBE=0.7VvCB=vCE-vBE≤0.7V集電區(qū)收集電子的能力很弱，iC主要由vCE決定：vCE↑→ic↑電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE

/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA現(xiàn)以iB=40uA一條加以說明：（3）當(dāng)uCE增加到使集電結(jié)反偏電壓較大時(shí)，如：vCE≥1VvCB≥0.7V運(yùn)動(dòng)到集電結(jié)的電子基本上都可以被集電區(qū)收集，此后vCE

再增加，電流也沒有明顯得增加，特性曲線進(jìn)入與vCE軸基本平行的區(qū)域。同理，可作出iB=其他值的曲線。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE

/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA輸出特性曲線可以劃分為三個(gè)區(qū)域：飽和區(qū)——iC受vCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)vCE的數(shù)值較小，一般vCE<0.7V（硅管）。此時(shí)Je正偏，Jc正偏或反偏電壓很小。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE

/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA輸出特性曲線可以劃分為三個(gè)區(qū)域：飽和區(qū)——iC受vCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)vCE的數(shù)值較小，一般vCE<0.7V（硅管）。此時(shí)Je正偏，Jc正偏或反偏電壓很小。截止區(qū)——iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)Je反偏，Jc反偏。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE

/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA輸出特性曲線可以劃分為三個(gè)區(qū)域：飽和區(qū)——iC受vCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)vCE的數(shù)值較小，一般vCE<0.7V（硅管）。此時(shí)Je正偏，Jc正偏或反偏電壓很小。截止區(qū)——iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)Je反偏，Jc反偏。放大區(qū)——iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。

此時(shí)Je正偏，Jc反偏。電壓大于0.7V左右（硅管）。模電著重討論的就是該放大區(qū)！電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE/ViC

/mA25℃=20μA=40μA=60μA=80μA當(dāng)vCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān),滿足IC=βIB關(guān)系，該區(qū)域稱為線性區(qū)（即放大區(qū)）。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)四.BJT的主要參數(shù)電流放大系數(shù)α——共基電流放大系數(shù)β——共射電流放大系數(shù)α與β的關(guān)系：α的值小于1，但接近于1。β的值遠(yuǎn)大于1，通常在20～200范圍內(nèi)。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)極間反向電流（1）ICBO：集電極－基極反向飽和電流O是Open的字頭，代表第三個(gè)電極E開路。它相當(dāng)于單個(gè)集電結(jié)的反向飽和電流。因此，它只決定于溫度和少子的濃度。ICBO的值很小硅管：ICBO為納安數(shù)量級(jí)鍺管：ICBO為微安數(shù)量級(jí)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于這個(gè)電流從集電區(qū)穿過基區(qū)流至發(fā)射區(qū)，所以又叫穿透電流。（2）ICEO：集電極－發(fā)射極反向飽和電流vCE

/ViC

/mA=20μA=40μA=60μA=80μAICEO點(diǎn)擊右面按鈕查看ICEO形成過程分析ICEO與ICBO的關(guān)系：ICEO=ICBO+βICBO=(1+β)ICBO電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM指BJT的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)集電極允許的最大電流。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM指BJT的參數(shù)變化不超過允許值時(shí)集電極允許的最大電流。（2）集電極最大允許功率損耗PCM表示集電極上允許損耗功率的最大值。PCM=iCvCE過壓區(qū)過流區(qū)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）反向擊穿電壓V(BR)CBO>V(BR)CES>V(BR)CER>V(BR)CEO電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一．電子系統(tǒng)與信號(hào)

什么是電子系統(tǒng)？所謂“電子系統(tǒng)”，通常是指由若干相互聯(lián)接、相互作用的基本電路組成的具有特定功能的電路整體。注：電子系統(tǒng)在絕大多數(shù)情況下必須和物理系統(tǒng)相結(jié)合，才能構(gòu)成完整的實(shí)用系統(tǒng)。3.2共射極放大電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大的本質(zhì)：是實(shí)現(xiàn)能量的控制和轉(zhuǎn)換。放大電路放大的對(duì)象：是變化量。組成放大電路的核心元件：是三極管。電子電路放大的基本特征：是功率放大。放大的前提：是不失真，即只有在不失真的情況下放大才有意義。二.放大的概念電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)放大是最基本的模擬信號(hào)處理功能。三．放大電路的基本知識(shí)模擬電子中研究的最主要電路：放大電路這里的“放大”是指把微小的、微弱的電信號(hào)的幅度不失真的進(jìn)行放大。所謂“不失真”：就是一個(gè)微弱的電信號(hào)通過放大器后，輸出電壓或電流的幅度得到了放大，但它隨時(shí)間變化的規(guī)律不能變。具有放大特性的電子設(shè)備：收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、擴(kuò)音器等等。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一般來說，放大電路就是一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。放大電路（放大器）+-Rs+-+-RL信號(hào)源負(fù)載信號(hào)源電壓輸入電壓輸出電壓Rs信號(hào)源內(nèi)阻RL負(fù)載電阻輸入電流輸出電流電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)四.共射放大電路的構(gòu)成首先交代各物理量表示方法及其含義：①VBE，VCE，VI，VO…IB，IC，IE，II…②

vi，vo，vbe，…

ib，ic，ie，ii…表示“直流量”：大寫字母＋大寫下標(biāo)表示“交流量”的瞬時(shí)值：小寫字母＋小寫下標(biāo)③

vBE，vCE，vI，vO…

iB，iC，iE，iI，iO…表示“直流量＋交流量”：小寫字母＋大寫下標(biāo)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)④⑤

Vc，Vb，Ve，Vi…

Ib，Ic，Ie，Ii…表示“交流量的向量形式”：大寫字母＋小寫下標(biāo)＋頭上點(diǎn)表示“交流量”的有效值：大寫字母＋小寫下標(biāo)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共射極基本放大電路vBEvCET+－vi+－voiBiCiEbceCb1+Cb2+電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）輸入部分VBB：基極直流電源，保證Je正向偏置，VBE>VonRb：限流電阻Cb1：隔直電容或耦合電容，是電解電容，有極性Cb1作用：隔直流通交流，故不會(huì)影響電路的直流特性。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）輸出部分VCC：集電極直流電源Rc：限流電阻作用：①為輸出信號(hào)提供能量

②保證Jc反偏，VCB>0作用：①限流②信號(hào)轉(zhuǎn)換∵電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）輸出部分Cb2：隔直電容或耦合電容作用：隔直流通交流∴給到負(fù)載RL上的量一定是經(jīng)過放大的變化量（或稱交流量）?！哂蠧b2輸出端的存在iC=βiB單管β：50～100間電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）工作原理

當(dāng)vi＝0時(shí)，稱放大電路處于靜態(tài)。tviotIBoiBtiCoICtvCEoVCEtvoo電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）工作原理

當(dāng)vi＝Visinωt時(shí)tviotoiBIBibtiCoICictvCEoVCEvcetvoovo與vi相比幅值加大且反相了電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共射放大電路改進(jìn)電路vivo交直＋交直交需要使Rb》Rc（一般為幾十倍）改成唯一的直流電源電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的分析可以歸納組成放大電路時(shí)必須遵循的原則應(yīng)該有：外加直流電源的極性必須使三極管的發(fā)射結(jié)正偏，而集電結(jié)反偏，以保證三極管工作在放大區(qū)。此時(shí)，若基極電流有一個(gè)微小的變化量ib，將控制集電極電流產(chǎn)生一個(gè)較大的變化量ic，二者之間的關(guān)系為ic＝βib電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)電阻取值得當(dāng)，與電源配合，使放大管有合適的靜態(tài)工作電流。輸入回路的接法應(yīng)該使輸入電壓的變化量vi能夠傳送到三極管的基極回路，并使基極電流產(chǎn)生相應(yīng)當(dāng)變化量ib。輸出回路的接法應(yīng)使集電極電流的變化量ic能夠轉(zhuǎn)化為集電極電壓的變化量vce，并傳送到放大電路的輸出端。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.3圖解分析法為解決放大器件的非線性問題，常用的方法有兩個(gè)：第一：圖解法。第二：小信號(hào)模型分析法（也叫做微變等效電路法）。把放大器件特性曲線的非線性作為前提，在其上作圖求解。把放大器件的特性曲線在一個(gè)較小的范圍內(nèi)近似線性化，然后求解。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一.靜態(tài)工作情況分析何謂“靜態(tài)”？

所謂“靜態(tài)”是指：當(dāng)放大電路沒有輸入信號(hào)（vi＝0）時(shí)，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流。

靜態(tài)分析時(shí)討論的對(duì)象：直流分量——故稱為直流工作狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，簡稱“靜態(tài)”?！娟P(guān)鍵】求Q點(diǎn)——靜態(tài)工作點(diǎn)IBQICQVCEQ電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)直流通路IB

畫直流通路vivoCb1Cb2斷開斷開確定Q點(diǎn)常用的方法有兩種：①近似估算法②

圖解法偏置電阻偏置電流電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)近似估算Q點(diǎn)IBQ+-VBE+-VCEQICQ∵VCC》VBE∴輸入端用恒壓降模型等效，則：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBQ+-VBE+-VCEQICQ用圖解法確定Q點(diǎn)非線性電路部分線性電路部分步驟：（1）把放大電路分成非線性和線性兩個(gè)部分（2）作出非線性部分的伏安特性，即BJT的輸出特性先求IBQ，仍用上面近似估算法：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IBQ+-VBE+-VCEQICQ用圖解法確定Q點(diǎn)線性電路部分步驟：（3）作出線性部分的V-I特性——直流負(fù)載線線性部分的電壓、電流關(guān)系為：為一直線ic＝0時(shí)，vCE=VCC

——M點(diǎn)vCE＝0時(shí)，且斜率為-1/RC——N點(diǎn)（4）由線性與非線性兩部分V-I特性的交點(diǎn)確定Q點(diǎn)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？見下圖：靜態(tài)時(shí)將輸入端A與B短路，必然有：IBQ=0ICQ=0VCEQ=VCCBJT處于截止?fàn)顟B(tài)，不在放大區(qū)，因而不能正常放大。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.動(dòng)態(tài)工作情況分析（即求交流量）動(dòng)態(tài)分析討論的對(duì)象：交流成分（即變化的量）放大電路在接入正弦信號(hào)時(shí)的工作情況設(shè)輸入電壓vi=0.02sinωt(V)vBE=VBE+vbe

iB=IB+ibvCE=VCE+vce

iC=IC+ic各分量都在原來靜態(tài)直流量的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)交流量，如下：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）根據(jù)vi在輸入特性上求iBviQ1Q2已知Q點(diǎn)已知206040=電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）根據(jù)iB在輸出特性上求iC和vCEQ1Q2VCESVCEQvovCENM動(dòng)態(tài)工作范圍=40μAib=60μAib=20μA電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)交流負(fù)載線vivoCb1Cb2vivo交流通路ibieic非線性部分線性部分短路短路∵ΔV=0∴直流電源相當(dāng)于對(duì)地短路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)時(shí)負(fù)載電阻RL對(duì)Q點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生影響。vivoibieicRL’（斜率）我們把斜率由定出的負(fù)載線稱為交流負(fù)載線。它由交流通路決定。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)MNA交流負(fù)載線與直流負(fù)載線當(dāng)放大電路不帶負(fù)載RL時(shí)，交流負(fù)載線是什么？——交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合！電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)MNA為什么交流負(fù)載線和直流負(fù)載線必然會(huì)在Q點(diǎn)相交？交流負(fù)載線與直流負(fù)載線電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)AiCuCEvo可輸出的最大不失真信號(hào)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)三.關(guān)于Q點(diǎn)選擇時(shí)的注意事項(xiàng)將Q點(diǎn)選在交流負(fù)載線AB的中央，可以獲得最大的不失真輸出，即可以得到最大的動(dòng)態(tài)工作范圍即：BQ=AQBQibVCESVCEA電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iCvCEvoQ點(diǎn)過低→信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)Q截止失真電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iCvCEvoQ點(diǎn)過高→信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)截止失真和飽和失真統(tǒng)稱“非線性失真”Q飽和失真電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)對(duì)Q點(diǎn)的選擇：除非為了要得到最大不失真輸出，往往可以采用比較靈活的原則。若Q點(diǎn)設(shè)置時(shí)不在交流負(fù)載線的中央，即BQ≠AQ，則最大不失真輸出電壓Vom應(yīng)該取二者中較小的，即：

Vom＝min(vCEQ-vCES,vCEA-vCEQ)比如：當(dāng)信號(hào)幅度不大時(shí)，為了降低直流電源VCC的能量消耗，在不產(chǎn)生失真和保證一定的電壓增益的前提下，常?？梢园裃點(diǎn)選得低一些。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.4小信號(hào)模型分析法思路：將非線性的BJT等效成一個(gè)線性電路適用范圍：放大電路的輸入信號(hào)是變化量且電壓很小時(shí)適用電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCE=VCEQVBEQvBEΔvBEΔiB一.三極管的等效電路Q

分析輸入特性把輸入回路等效成：ib＋-vbeberbeib＋-vbe電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vCEVCEQΔiBΔiCQ

分析輸出特性ΔiC=βΔiB(或ic=βib)ic＋-vce把輸出回路等效成：ceic=βib＋-vce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)綜上分析，可得三極管等效模型如下：ic＋-vceib＋-vbevbeibicvceβibbec稱為簡化的H參數(shù)小信號(hào)模型（或微變等效電路）電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

rbe的計(jì)算iCiBiEb、e間電阻由三部分組成：①基區(qū)的體電阻②基射間的結(jié)電阻③發(fā)射區(qū)的體電阻其中，可取100Ω～300Ω之間，常取200Ω電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iBiEβiB由PN結(jié)的電流公式：對(duì)vBE求導(dǎo)數(shù)，有：（常溫下）在Q點(diǎn)附近一個(gè)小的變化范圍內(nèi)，可認(rèn)為iE≈IEQ,又有IEQ≈ICQ，則電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)iBiEβiB而可忽略又∵對(duì)iB求導(dǎo)，可有：已知：常溫時(shí)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.用H參數(shù)小信號(hào)模型分析共射極基本放大電路即：利用簡化的H參數(shù)小信號(hào)模型（或稱微變等效電路）來計(jì)算單管共射放大電路的以下三個(gè)參數(shù)輸入電阻Ri輸出電阻Ro電壓放大倍數(shù)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vivoCb1Cb2vivo交流通路ibieic畫出放大電路的微變等效電路（1）畫出放大電路的交流通路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vbeibicvceβibbecvivo交流通路ibieic畫出放大電路的微變等效電路（2）將交流通路中的三極管用H參數(shù)等效電路代替電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vbeibicvceβibbecvivo交流通路ibieic畫出放大電路的微變等效電路（2）將交流通路中的三極管用H參數(shù)等效電路代替Rb+－vi電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vbeibicvceβibbecvivo交流通路ibieic畫出放大電路的微變等效電路（2）將交流通路中的三極管用H參數(shù)等效電路代替Rb+－viRc+－voRL電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)小信號(hào)等效電路（微變等效電路）如下：求電壓增益式中負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓反相電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)求輸入電阻RiRi電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)定義：當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：由圖知：所以：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)所以：求輸出電阻Ro根據(jù)定義：+-0電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)分析時(shí)為什么要討論Ri和Ro？+-Rs+-+-RL放大電路Ro+-RiRiRo用來評(píng)價(jià)放大電路對(duì)信號(hào)源和負(fù)載的作用如圖：輸入端當(dāng)Ri》RS時(shí)，假設(shè)某一值，如Ri＝Rs，則電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)分析時(shí)為什么要討論Ri和Ro？+-Rs+-+-RL放大電路Ro+-Ri輸出端當(dāng)Ro《RL時(shí)，若Ro＝RL，則故對(duì)于放大電路而言，一般情況希望Ri越大越好Ro越小越好電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三.歸納等效電路法的步驟先確定Q點(diǎn)（IBQ、ICQ、VCEQ）方法：①近似估算法②圖解法求Q點(diǎn)處的β和rbeβ通常會(huì)給出常溫時(shí)IEQ=IBQ+ICQ≈ICQ電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)三.等效電路法的步驟畫出放大電路的微變等效電路列出電路方程并求解【一般要求增益、輸入電阻和輸出電阻】電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)小信號(hào)模型分析法就是把非線性的三極管線性化，這樣具有非線性元件的放大電路就轉(zhuǎn)化成為我們熟悉的線性電路了。經(jīng)過線性化的三極管等效電路為：—稱為簡化的H參數(shù)小信號(hào)模型（或微變等效電路）電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)利用等效電路可以對(duì)放大電路進(jìn)行分析，分析時(shí)具體步驟如前所述。最終往往是要求出其Q點(diǎn)、微變等效電路、、Ri和Ro。本節(jié)小結(jié)將前面講過的兩種分析方法對(duì)比如下：①圖解法

既能分析放大電路的靜態(tài)工作情況

也能分析放大電路的動(dòng)態(tài)工作情況（較繁瑣，不常用?。╇娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)

主要優(yōu)點(diǎn)：直觀、形象

適用范圍：（A）一般多適用于分析輸出幅值比較大而工作頻率不太高時(shí)的情況，即在大信號(hào)分析時(shí)（功率放大時(shí)）；（B）分析Q點(diǎn)的位置，即可以直觀判斷Q點(diǎn)是否位于交流負(fù)載線的中點(diǎn)；（C）求最大不失真輸出電壓（有效值?。╇娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)

缺點(diǎn)：（A）從手冊(cè)上查到的特性曲線與實(shí)際管子的特性之間常常會(huì)有較大的差別，這在使用該方法時(shí)會(huì)受到一定的制約。（D）討論失真情況截止失真飽和失真電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)（D）當(dāng)信號(hào)頻率較高時(shí)，特性曲線已經(jīng)不能正確代表管子的特性，因此圖解法也就不適用了。（C）對(duì)于較復(fù)雜的電路，無法直接由圖解法求得電壓放大倍數(shù)，如：接有發(fā)射極電阻Re的電路就是如此。（B）作圖過程比較麻煩，容易帶來作圖誤差。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)②小信號(hào)模型分析法（微變等效電路法）

主要優(yōu)點(diǎn)：由于將非線性的三極管轉(zhuǎn)化成為我們熟悉的線性電路，分析過程無需作圖，因此比較簡單方便。

適用范圍：（A）適用于分析任何簡單或復(fù)雜的電路，只要其中的放大器件基本上工作在線性范圍即可。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)

局限性（缺點(diǎn)）：只能解決交流分量的計(jì)算問題。（B）雖然該等效電路是在小信號(hào)的前提下引出的，但是對(duì)于實(shí)際的放大電路，即使信號(hào)較大，但只要非線性程度不嚴(yán)重或?qū)τ?jì)算精度要求不高，仍可使用微變等效電路法進(jìn)行分析。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)（A）不能用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)；（B）也不能用以分析非線性失真以及最大輸出幅度等問題。在解決放大電路的具體問題時(shí)，兩種方法可以結(jié)合起來使用，這樣往往會(huì)使分析過程更為簡便。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.5放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定問題返回一.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性

Q點(diǎn)決定放大電路是否產(chǎn)生失真；Q點(diǎn)影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)；Q點(diǎn)的不穩(wěn)定，將導(dǎo)致動(dòng)態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，甚至使放大電路無法正常工作。必要性電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素電源電壓波動(dòng)、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會(huì)引起三極管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定。其中，溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響三極管是一種對(duì)溫度十分敏感的元件。溫度變化對(duì)三極管參數(shù)的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：溫度對(duì)VBE的影響TVBEIBICiBvBE25oC50oC返回電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)易發(fā)生飽和失真溫度對(duì)β的影響Tβ曲線族的間隔變寬故：βQ點(diǎn)上移ICβQ點(diǎn)下移IC易發(fā)生截止失真電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)溫度對(duì)ICBO的影響∵反向飽和電流ICBO是由少子漂移運(yùn)動(dòng)形成，因此受溫度影響比較嚴(yán)重。即：T↑→ICBO↑但硅管的ICBO很小，所以受溫度的影響可以忽略不計(jì)。綜上所述，溫度對(duì)三極管各參數(shù)的影響最終將導(dǎo)致集電極電流IC變化，引起Q點(diǎn)移動(dòng)。總之：

ICBO

ICEO

T

VBE

IB

IC

電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vivoRb1Rb2Cb1Cb2二.靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路固定偏流電路∵固定射極偏置電路旁路電容vivoCb2Cb1+iB電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Q點(diǎn)穩(wěn)定原理vivoRb1Rb2Cb1Cb2Rb1Rb2VBVEI1I2直流通路VBE+-目標(biāo)：溫度變化時(shí)，使IC維持恒定。

如果溫度變化時(shí)，b點(diǎn)電位能基本不變，則可實(shí)現(xiàn)Q點(diǎn)的穩(wěn)定。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Rb1Rb2VBVEI1I2直流通路VBE+-固定偏壓電路分析溫度的影響T↑→IC↑→IE↑↓VE↑=IEReVB不變→VBE↓↓IB↓IC↓b點(diǎn)電位基本不變的條件：I2>>IB，VB>>VBE，則【一般取

I2=(5~10)IB，VB=3V~5V

】（反饋控制）電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)Rb1Rb2VBVEI1I2直流通路VBE+-分析該電路的特性指標(biāo)（1）Q點(diǎn)的估算:【IBQ、ICQ、VCEQ】電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算vivoRb1Rb2Cb1Cb2無旁路電容的情況bec電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)becvivoRb1Rb2Cb1Cb2無旁路電容的情況Re（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vivoRb1Rb2Cb1Cb2無旁路電容的情況（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算becReRb1Rb2+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)becvivoRb1Rb2Cb1Cb2無旁路電容的情況RcRL+-（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算Rb1Rb2+-Re電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)無旁路電容時(shí)求電壓增益becReRb1Rb2+-RcRL+-（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)無旁路電容時(shí)求電壓增益式中（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算becReRb1Rb2+-RcRL+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)無旁路電容時(shí)求輸入電阻becReRb1Rb2+-RcRL+-（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)無旁路電容時(shí)求輸入電阻則大！（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算becReRb1Rb2+-RcRL+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)無旁路電容時(shí)求輸出電阻較大?。?）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算becReRb1Rb2+-RcRL+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)vivoRb1Rb2Cb1Cb2有旁路電容的情況旁路電容bce微變等效電路（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)有旁路電容時(shí)求電壓增益（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算bce微變等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)bce有旁路電容時(shí)求輸入電阻Re=0，代入無旁路電容時(shí)輸入電阻表達(dá)式有?。。?）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)有旁路電容時(shí)求輸出電阻不變（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)的估算bce電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)比較有無旁路電容的結(jié)果：①對(duì)直流通路沒有影響。②對(duì)交流通路將產(chǎn)生較大影響：無旁路電容時(shí)與基本共射放大電路相比大大減??；Ri較大，很好！可見，電路的改進(jìn)是以犧牲放大倍數(shù)為代價(jià)的。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)有旁路電容時(shí)與基本共射放大電路相同，較無旁路電容時(shí)有很大提高；Ri變小，不好！可見，并聯(lián)旁路電容后放大倍數(shù)不受影響，但輸入電阻減小了①對(duì)直流通路沒有影響。②對(duì)交流通路將產(chǎn)生較大影響：比較有無旁路電容的結(jié)果：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)前面講的固定偏流電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)會(huì)因環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生移動(dòng)。為了克服它的這一缺點(diǎn)，本節(jié)介紹了一種射極偏置電路（也稱自偏置電路），是前一種電路的改進(jìn)電路。改進(jìn)后的電路能夠自動(dòng)調(diào)整工作點(diǎn)位置，以使工作點(diǎn)能夠穩(wěn)定在合適的位置進(jìn)行工作。但改進(jìn)電路中并聯(lián)了大電容Ce后，放大電路的輸入電阻Ri減小很多，這是改進(jìn)后帶來的不利因素。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一.共集電極放大電路電路結(jié)構(gòu)3.6共集電極電路和共基極電路——又稱射極輸出器電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)分析IBIEUBEUCEVBEVCE電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)分析（1）畫出微變等效電路ecb電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ecb（1）畫出微變等效電路ReRL+-動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ecb（1）畫出微變等效電路動(dòng)態(tài)分析ReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）畫出微變等效電路動(dòng)態(tài)分析ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）求電壓增益ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)為正值,表明輸出電壓與輸入電壓同相。又稱電壓跟隨器（2）求電壓增益ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）求輸入電阻ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)∵1+β≈β,且β(Re//RL)>>rbe∴Ri≈Rb//β(Re//RL)【較大！】ecbReRL+-RSRb+-+-（3）求輸入電阻電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（4）求輸出電阻ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)∴而通常阻值很?。。?）求輸出電阻ecbReRL+-RSRb+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)共集電極放大電路的特點(diǎn)：（1）電壓放大倍數(shù)≈1（略小于1），對(duì)電壓基本無放大作用；（3）輸入阻抗高；（4）輸出阻抗小。（2）輸出電壓與輸入電壓同相；電壓跟隨器（5）對(duì)電流具有放大作用。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)射極輸出器的應(yīng)用（1）放在多級(jí)放大器的輸入端，提高整個(gè)放大器的輸入電阻。（2）放在多級(jí)放大器的輸出端，減小整個(gè)放大器的輸出電阻。（3）放在兩級(jí)之間，起緩沖作用。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.共基極電路電路結(jié)構(gòu)CBRe：引入直流負(fù)反饋以穩(wěn)定工作點(diǎn)QRb1、Rb2：是偏置電阻，為了建立合適的Q點(diǎn)而加的。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)直流通路及靜態(tài)工作點(diǎn)分析與3.5節(jié)的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的直流通路完全相同直流通路：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)分析ecb（1）畫出電路的交流小信號(hào)等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ecb動(dòng)態(tài)分析（1）畫出電路的交流小信號(hào)等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（1）畫出電路的交流小信號(hào)等效電路ecb+-+-動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)ecb+-+-+-動(dòng)態(tài)分析（1）畫出電路的交流小信號(hào)等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（2）求電壓增益ecb+-+-+-與共射的電壓增益完全相同，只是二者相差了一個(gè)負(fù)號(hào)。共基的輸出電壓與輸入電壓同相。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）求輸入電阻∴∵∴阻值很低ecb+-+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（4）求輸出電阻在共基電路中，電流放大倍數(shù)但小于1?！视址Q共基電路為電流跟隨器ecb+-+-+-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)小結(jié)主要介紹了三極管放大電路的另外兩種組態(tài)：

共發(fā)射極放大電路既能放大電壓，也能放大電流，輸入電阻居中，輸出電阻較大，頻帶較窄。常作低頻電壓放大。共集電極放大電路只能放大電流，不能放大電壓。輸入電阻最大、輸出電阻最小，具有電壓跟隨的特點(diǎn)常用于多級(jí)放大的輸入級(jí)和輸出級(jí)，有時(shí)還用作中間隔離級(jí)（緩沖級(jí)），起阻抗變換的作用。共基極放大電路只能放大電壓，不能放大電流。輸入電阻最小，頻率特性最好。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)3.7放大電路的頻率響應(yīng)由于放大器件本身具有極間電容，以及放大電路中有時(shí)存在電抗性元件，所以，當(dāng)輸入不同頻率的正弦波信號(hào)時(shí)，電路的放大倍數(shù)便成為頻率的函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系稱為放大電路的頻率響應(yīng)或頻率特性。在對(duì)具體放大電路的頻率響應(yīng)進(jìn)行分析時(shí)，一般是借助于兩種RC電路來模擬放大電路的高頻響應(yīng)【RC低通電路】和低頻響應(yīng)【RC高通電路】。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)一.RC電路的頻率響應(yīng)RC低通電路的頻率響應(yīng)圖中：電流量12電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)此低通電路的時(shí)間常數(shù)為而∵則代入式中，有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將用幅值及相角表示，可得：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論：①當(dāng)f<<fH【取f<0.1fH即可】時(shí)：②當(dāng)f=fH時(shí)：∴∴電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論：③當(dāng)f>>fH【取f>10fH即可】時(shí)：∴當(dāng)f→∞時(shí)，斜率為－20dB/十倍頻程與0dB線在f=fH處相交表明f每升高10倍，降低10倍電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

低通電路的幅頻特性曲線∴RC低通電路的頻率響應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0.01fH

低通電路的幅頻特性曲線

低通電路的相頻特性曲線∴RC低通電路的頻率響應(yīng)fH

稱之為上限截止頻率（上限頻率）采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪制的頻率特性曲線，稱之為波特圖。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由圖可見：對(duì)于低通電路，頻率越高，衰減越大，相移越大。在放大電路的高頻區(qū)，影響頻率響應(yīng)的主要因素是管子的極間電容和接線電容等，它們?cè)陔娐分信c其他支路是并聯(lián)的，故這些電容對(duì)高頻響應(yīng)的影響可以用RC低通電路來模擬。0.01fH電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)RC高通電路的頻率響應(yīng)圖中：電流量電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)此高通電路的時(shí)間常數(shù)為而∵則代入式中，有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)而∵則代入式中，有：此高通電路的時(shí)間常數(shù)為電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將用幅值及相角表示，可得：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論：①

當(dāng)f<<fL【取f<0.1fL

即可】時(shí)：∴斜率為20dB/十倍頻程與0dB線在f=fL處相交表明f每升高10倍，升高10倍。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)討論：②當(dāng)f=fL時(shí)：∴③當(dāng)f>>fL【取f>10fL即可】時(shí)：∴電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

高通電路的幅頻特性曲線∴RC高通電路的頻率響應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

高通電路的幅頻特性曲線

高通電路的相頻特性曲線fL稱之為下限截止頻率（下限頻率）∴RC高通電路的頻率響應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由圖可見：對(duì)于高通電路，頻率越低，衰減越大，相移越大。在放大電路的低頻區(qū)內(nèi)，耦合電容和射極旁路電容對(duì)低頻響應(yīng)的影響，可以用RC高通電路來模擬。電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)0.01fH………通頻帶放大電路的通頻帶BW=fH

-fL低頻段中頻段高頻段電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二.單級(jí)共射放大電路的低頻響應(yīng)以共射放大電路為例分析：分析該電路的低頻響應(yīng)時(shí)，h參數(shù)小信號(hào)模型仍然適用，但不應(yīng)該再忽略隔直電容和射極旁路電容對(duì)整個(gè)放大電路的影響，因此均保留在小信號(hào)等效電路中。voRb1Rb2Cb1Cb215V110kΩ33kΩ30μFvs50ΩRs+-4kΩ1.8kΩ50μF1μF2.7kΩ電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)低頻小信號(hào)等效電路voRb1Rb2Cb1Cb2vsRs+-becRb+-ReRcRL+-RsCb1CeCb2完全等效電路Rb=Rb1//Rb2電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)eRb+-ReRcRL+-RsCb1CeCb2完全等效電路bc①∵（Rb=Rb1//Rb2）>>rbe∴Rb可以從圖中去掉簡化低頻等效電路：②∵∴Re可以從圖中去掉電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)為便于計(jì)算，把Ce折算到基極電路，折算后電容Ce’為：推導(dǎo)：ecRcRL+-CeCb2+-RsCb1簡化的等效電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)折算后在基極電路上的總電容C1為Cb1與Ce’串聯(lián)，即：對(duì)于輸出回路，Ce的作用往往不予考慮；把輸出回路的電流源化成電壓源等效。RL+-+-RsC1Cb2Rc-+進(jìn)一步簡化電路電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算低頻響應(yīng)及下限頻率而∴RL+-+-RsC1Cb2Rc-+＋-電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)因此有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)除,整理除,整理因此有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)因此有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)因此有：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)ω很大時(shí)，0中頻區(qū)電壓增益∴低頻電壓增益為：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)∵前面推導(dǎo)出高通電路的增益為：∴該放大電路的低頻時(shí)間常數(shù)有兩個(gè)，分別為：則低頻段下限頻率也有兩個(gè)，分別為：【※】電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)將fL1和fL2代入前面求得的AVL表達(dá)式，可得：可見放大電路在低頻時(shí)有兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率fL1和fL2。若或電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)晶體管結(jié)構(gòu)示意圖三.單級(jí)共射放大電路的高頻響應(yīng)BJT的高頻小信號(hào)建?！旌夕心Ｐ停?）完整的混合π模型rbb‘——基區(qū)的體電阻(原rb)rb’e’——發(fā)射結(jié)電阻rc和re：體電阻，值較小，常忽略不計(jì)集電結(jié)電容發(fā)射結(jié)電容電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)BJT的高頻小信號(hào)建?！旌夕心Ｐ停?）完整的混合π模型∵rc和re可忽略∴晶體管結(jié)構(gòu)示意圖三.單級(jí)共射放大電路的高頻響應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)則BJT的完整混合π模型如下：rce—c-e間的動(dòng)態(tài)電阻(約100kΩ)【參見教材P120圖3.7.5(a)】gm

—跨導(dǎo)，常數(shù)，表明對(duì)的控制關(guān)系。即：電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)RL（2）簡化的混合π模型電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（3）確定混合π與h參數(shù)模型之間的關(guān)系：e＋-混合π模型vbeibicvceβibbech參數(shù)模型①輸入回路中：其中電子技術(shù)基礎(chǔ)精品課程——模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)②輸出回路中：而（3）確定混合π與h參數(shù)模型之間的關(guān)系：e＋-混合π模型vbeibicvceβibb