基本放大电路 ppt课件.ppt

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1、第二章 半导体晶体管及其基本放大电路,将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了半导体二极管，简称二极管。由P区引出的电极为阳极，由N区引出的电极为阴极。,2.1半导体二极管,1.2.1半导体二极管的结构和类型,常见二极管外形,二极管 = PN结 + 管壳 + 引线,结构,符号,1、点接触型二极管,PN结面积小，结电容小，通过信号频率高适用于高频电路和小功率电路,2、 面接触型二极管,PN结结面积大，流过的电流较大 ，通过信号频率低，适用于工频大电流整流电路。,3、 平面型二极管,用于集成电路制造工艺中。 PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路,硅：0.5 V 锗： 0.1 V,1、

2、 正向特性,导通压降,2、 反向特性,死区电压,实验曲线,硅 :.V锗:0. 0.3V,2.1.2半导体二极管的伏安特性,2.1.3 温度对二极管伏安特性的影响,二极管的特性对温度很敏感, 温度升高, 正向特性曲线向左移, 反向特性曲线向下移。 其规律是：在室温附近, 在同一电流下, 温度每升高, 正向压降减小.V；温度每升高, 反向电流约增大 1 倍。二极管的特性对温度很敏感。,2.1.4半导体二极管的主要参数与型号,为了描述二极管的性能，常引用以下几个主要参数：（1）最大整流电流IF ： IF是二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，其值与PN结面积及外部散热条件等有关，若超过此值，则

3、将因温升过高而烧坏。（2）反向击穿电压UBR和最大反向工作电压URM :二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值 。用UBR表示。二极管工作时允许外加的最大反向电压称为URM。为安全考虑，在实际工作时，最大反向工作电压URM一般只按反向击穿电压UBR的一半计算。（3）反向电流IR：反向电流是在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。,（4）在规定的正向电流下，二极管的正向电压降称为正向压降，用UF表示。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.60.8 V；锗二极管约0.20.3 V。（5）动态电阻

4、rd ：二极管在其工作点处的电压微变量与电流微变量之比，即,求动态电阻,(6)半导体二极管的型号,国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：,2AP9,分类,1) 发光二极管发光二极管和普通二极管一样是由一个PN结组成的，它具有单向导电的特性。常见发光二极管有砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）和磷砷化镓（GaAsP）发光二极管，特点及用途：耗电低，可直接用集成电路或双极型电路推动发光，可选用作为家用电器和其他电子设备的通断指示或数指显示。红外发光二极管可选用作光电控制电路的光源。,2）稳压二极管稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。选用的稳压二极管，应

5、满足电路中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与电路的基准电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流要高于应用电路的最大负载电流50%左右。 用途：在电气设备和其他无线电电子设备的稳压电路中可选用硅稳压二极管，如 收录机、彩色电视机的稳压电路。,3)整流二极管在整流电路中，要选用整流二极管，一般为平面型硅二极管。在选用整流二极管时，主要应考虑最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率以及反向恢复时间等参数。,4）开关二极管开关二极管是利用PN结的单向导电性，使其成为一个较理想的电子开关，在电路中对电流进行控制，来实现对电路开和关的控制。开关二极管常用于开关电路、限幅电路、检波电路、高频脉冲整流电路

6、等。开关二极管多以玻璃和陶瓷封装，硅开关二极管的开关时间比锗开关管短，只有几个nS。,6) 变容二极管变容二极管是专门作为“压控可变电容器”的特殊二极管，它有很宽的容量变化范围，很高的Q值。变容二极管多用面接触型和平面型结构，它适用于电视机的电子调谐电路以及调频收音机的AFC电路。,5）检波二极管检波二极管在电子电路中用来把调制在高频电磁波上的低频信号（如音频信号）检出来。一般高频检波电路选用锗点接触型检波二极管，它的结电容小，反向电流小，工作频率高。,1.2.5半导体二极管的模型与应用,二极管的伏安特性具有非线性，这给二极管应用电路的分析带来一定的困难。为了便于分析，常在一定的条件下，用线性

7、元件所构成的电路来近似模拟二极管的特性，并取代电路中的二极管。 能够模拟二极管特性的电路称为二极管的等效电路。也称为等效模型。,(a)理想模型 (b)恒压降模型 (c)折线模型,一、半导体二极管的模型,(a) (b) (c),例：,二极管的模型,串联电压源模型,U D 二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管 0.3V。,理想二极管模型,正偏,反偏,二、半导体二极管的应用,1、二极管的静态工作情况分析,例2.1: 二极管的电路如图2-7所示，分别求下面两种情况下电路的ID和UD。（1）当UDD=10V，R=10k；（2）当UDD=1V 时，R=10 k。其中，恒压模型中的Uon=0.7V，折线模

8、型中的rd=0.2 k。,解：(1) UDD=10V 使用理想模型得, 使用恒压降模型得, 使用折线模型得,(2) UDD=1V 使用理想模型得 UD=0V, 使用恒压降模型得 UD=0.7V, 使用折线模型得,UD=Uon+rdID=(0.7+0.20.029)V=0.71V,2、限幅电路,例2.2:二极管组成的限幅电路如图所示，R=1k，E=2V，二极管的导通电压Uon=0.7V。(1)利用二极管的恒压模型分别求ui = 0V、6V时，输出电压uo的值；(2)当ui = 5sint V时，画出对应的输出电压uo的波形。,解：(1) 当ui=0V时，二极管截止，所以uo=ui=0V。 当ui

9、=6V时，二极管导通，所以uo= (2+0.7)V=2.7V。(2) 当ui(E+Uon)=2.7时，二极管导通，所以uo=2.7V。当ui(E+Uon)=2.7时，二极管截止，二极管支路开路，所以uo= ui=5sint V,3、开关电路,例2.3:二极管组成的开关电路如图所示。如果二极管是理想的二极管，R=4k，E=3V，求当u1和u2为0V或3V时，输出电压uo的值。,解：(1) 当u1=0V、u2=3V时，D1为正向偏置，uo=0V，此时D2的阴极电位为3V，阳极电位为0V，处于反向偏置，因此D2截止。(2) 以此类推，可以得出其它三种不同组合以及输出电压的值，将其列于表中。如果把高于

10、2.3V的电平当作高电平，并作为逻辑1，把低于0.7V的电平当作低电平，并作为逻辑0，则输入电压与输出电压的关系如图所示。,1.2.6 特殊二极管,稳压二极管有着与普通二极管相似的伏安特性，如图 所示，其正向特性为指数曲线。反向特性与普通二极管的反向特性基本相同，区别在于击穿后，特性曲线要更加陡。,一、稳压二极管,1、伏安特性曲线,2.稳压二极管的主要参数,(1)稳定电压Uz:是指击穿后在规定电流下稳压管的反向击穿电压值。 (2)稳定电流Iz：是稳压管工作在稳压状态时的参考电流。若工作电流低于此值时稳压效果差，甚至根本不稳压，故也常将Iz记做Izmin。 (3)额定功耗Pzm：等于稳压管的稳定

11、电压Uz与最大稳定电流Izmax的乘积。它决定稳压管允许的升温。 (4)动态电阻rz：是稳压管工作在稳压区时,端电压变化量与其电流变化量之比。 (5)温度系数： 表示温度每变化1 稳压值的变化量，即 =UZ/T。,具有单向导电性，当有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，它的电特性与一般二极管类似。但是开启电压比普通二极管的大。,二、发光二极管,三.光电二极管,在无光照时，与普通二极管一样，具有单向导电性。有光照时，特性曲线下移，它们分布在第三，四象限内。随着光照强度增大，反向饱和电流也增加。,四.变容二极管,PN结加反向电压时，PN结上呈现势垒电容，它将随着反向电压的增加而减小，利用这一特性

12、作成的二极管，称为变容二极管。,2.2 晶体三极管及其基本放大电路,晶体三极管，也叫半导体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管。,2.2.2 晶体管的结构、类型与三种连接方式,根据不同的参杂方式在同一硅片上制造出三个参杂区域，并形成两个PN结,就构成了晶体管,采用平面工艺制成的NPN型硅材料晶体管的结构如图 所示。,NPN型,PNP型,符号:,三极管的结构特点:（1）发射区的掺杂浓度集电区掺杂浓度。（2）基区要制造得很薄且浓度很低。,晶体管在电路中的三种基本联接方式,2.2.2晶体管的工作状态及电流放大作用、伏安特性曲线,放大是对模拟信号最基本的处理

13、。 uI为输入电压信号,它接入基极-发射极回路,称为输入回路;放大后的信号在集电极-发射极回路,称为输出回路。由于发射极是两个回路的公共端,故称电路为共射放大电路。因为晶体管工作在放大的状态的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。,一、晶体管的工作状态及电流放大作用,1、晶体管的工作状态,1）、发射结加正向电压,扩散运动形成发射极电流IE 由于发射结加正向电压，有因为发射区杂质浓度高，所以大量自由电子因扩散运动越过发射结到达基区，形成的电流为IEN 。同时，空穴从基区向发射区扩散，形成电流IEP。扩散运动形成了发射极电流I E = I EN + I EP 。,2）、扩散到基区的自由电子与空

14、穴的复合运动形成基极电流IB 由于基区很薄，杂质浓度很低，集电结又加了反向电压，所以扩散到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，其余部分均作为基区的非平衡少子达到集电结。,2、晶体管的电流放大作用,由于集电极加反向电压且结面积较大，基区的非平衡少子在外电场作用下越过集电结到达集电区，形成漂移电流ICN 。同时，集电区与基区的平衡少子也参与漂移运动，形成电流为ICBO。在集电极电源VCC 的作用下，漂移运动形成集电极电流IC。,3）、集电结加反向电压,漂移运动形成集电极电流IC,4）、晶体管的电流分配关系,从外部看,5）、晶体管的共射电流放大系数,共射直流电流放大系数 整理可得 而电流的外部分配关

15、系 所以 对于共射极电路，研究其放大过程主要是分析集电极电流（输出电流）与基极电流（输入电流）之间的关系。,二、 晶体管的伏安特性曲线,晶体管的伏安特性曲线是描述晶体管各极电流与电压之间关系的曲线，包括输入特性和输出特性曲线。 输入特性曲线：,输出特性曲线：,1、 输入特性曲线 iB=f(uBE) uCE=const,（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。,（3）uCE 1V再增加时，曲线右移很不明显。,（2）当uCE=1V时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少， 在同一uBE 电压下，iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。,2、输出特性曲线 iC=f(uCE) i

16、B=const,现以iB=60uA一条加以说明。,（1）当uCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。,（2） uCE Ic 。,（3） 当uCE 大于一定值后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。,同理，可作出iB=其他值的曲线。,输出特性曲线可以分为三个区域:,饱和区发射结正偏，集电结也正偏， uBEUon且uCE uBE， iC受uCE显著控制的区域。,截止区其特性是发射结电压小于开启电压Uon且集电结反向偏置。此时，IB=0 ，在近似分析中可以认为晶体管截止时的iC0。,放大区 曲线基本平行等 距。 此时，发 射

17、结正偏，集电 结反偏。 该区中有：,饱和区,放大区,截止区,2.2.3 晶体管的主要参数以及温度对晶体管参数的影响,一、电流放大系数 1、共射直流电流系数 和共射交流电流放大系数 2、共基直流电流放大系数 和共基交流电流放大系数,二.反向饱和电流,2、集电极-发射极间的穿透电流ICEO 基极开路时，集电极到发射极间的电流穿透电流 。其大小与温度有关，值越小越好。,1、集电极-基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。 锗管：I CBO为微安数量级， 硅管：I CBO为纳安数量级。,三.极限参数,是指当晶体

18、管电流放大系数值下降到额定值的三分之二时的集电极电流。当ICICM时，晶体管不一定损坏，但是放大系数明显下降,1、最大集电极电流ICM,晶体管的某一电极开路时,另外的两个电极所允许加的最高反向电压即为极间反向击穿电压., U（BR）CBO发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般为几十伏几百伏。, U（BR）CEO基极开路时，集电极与发射极之间允许的最大反向电压。,2、极间反向击穿电压, U（BR）EBO集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般几伏十几伏。,3、集电极最大允许功率损耗PCM集电极电流通过集电结时所产生的功耗， PC= ICUCE,PCM, PC

19、M,决定于晶体管的温升，对于确定型号的晶体管是一个确定值,四.温度对晶体管特性及参数的影响,uBE随温度变化的规律与PN结相同，即温度每升高1，uBE大约减小22.5mV。输入特性曲线随温度升高向左移，这样在IB不变时，uBE将减小。,1、温度对uBE的影响,ICBO是晶体管集电结的反向饱和电流，它主要取决于少子的浓度。当温度升高，热运动加剧，会有更多的价电子挣脱共价键的束缚，成为自由电子参与导电，这会使少子浓度明显增大。ICBO随温度变化的规律是温度每升高10，ICBO约增大一倍。,2、温度对ICBO的影响,晶体管的电流放大系数随温度的升高而增大，这是因为当温度升高时，加快了基区注入载流子的

20、扩散速度，这样在基区中电子与空穴的复合减少，电流放大系数增加。温度对电流放大系数的变化规律是: 温度每升高1， 值增大0.51%。,3、温度对的影响,2.2.4晶体管的型号与选用原则,1 、高频晶体管 当处理一般小信号时，如：图像中放、伴音中放、缓冲放大等，电路中使用高频晶体管，它的特性频率范围在30300MHz。例如：3DG6、3CG21、2SA1015、S9012、2N5551、BC337等型号的小功率晶体管，可根据电路的要求选择晶体管的材料与极性，还要考虑被选晶体管的耗散功率。集电极最大电流。最大反向电压。电流放大系数等参数及外形尺寸等是否符合应用电路的要求。,2、开关晶体管,在小电流开

21、关电路和驱动电路中使用的开关晶体管，其最高反向电压低于100V，耗散功率低于1W，最大集电极电流小于1A，可选用3CK3、3DK4、3DK9等型号的小功率开关晶体管。在大电流开关电路和驱动电路中使用的开关晶体管，其最高反向电压大等于100V，耗散功率高于30W，最大集电极电流大于或等于5A，可选用3DK200、DK55、DK56等型号的大功率开关晶体管。开关电源等电路中使用的开关晶体管，其耗散功率大于或等于50W，最大集电极电流大于或等于3A，最高反向电压高于800V。一般可选用2SD820、2SD850、2SD1403、2SD1431、2SD1553、2SD1541等型号的高反压大功率开关晶

22、体管。,3、音频功率放大互补对管,在音频功率放大器的低放电路和功率输出电路，一般均采用互补推挽对管(通常由1只NPN型晶体管和1只PNP型晶体管组成)。选用时要求两管配对，即性能参数要一致。低放电路中采用的中、小功率互补推挽对管，其耗散功率小于或等于1W，最大集电极电流小于或等于1.5A，最高反向电压为50300V。,4、带阻晶体管,带阻晶体管是录像机、影碟机、彩色电视机中常用的晶体管，其种类较多，但一般不能作为普通晶体管使用，只能“专管专用”。选用带阻晶体管时，应根据电路的要求(例如输入电压的高低、开关速度、饱和深度、功耗等)及其内部电阻器的阻值搭配，来选择合适的管型。,5、光敏晶体管,光敏

23、晶体管和其它晶体管一样，不允许其参数超过最大值(例如最高工作电压、最大集电极电流和最大允许功耗等)，否则会缩短光敏晶体管的使用寿命甚至烧毁晶体管。另外，所选光敏晶体管的光谱响应范围必须与入射光的光谱相互匹配，以获得最佳的响应特性。,半导体三极管的型号,第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管,第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管,国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：,3DG110B,2.3.1 放大的基本概念与放大电路的主要性能指标,放大”的实质是能量的控制和转换，即在输入小信号作用下，通过放大电路将电源的能量转换成负载

24、的能量，使输出端负载获得能量较大的信号。电子电路的基本特征是功率放大。能够控制能量的元件称为有源元件；放大的前提是不使放大的信号失真，,2.3 放大的概念及放大电路的性能指标,放大是将电信号放大，即电压放大或电流放大。,一、放大的基本概念,二、放大电路的主要性能指标,任何一个放大电路都可以看成一个两端口网络。左边为输入端口，当内阻为Rs的正弦波信号源Us作用时，放大电路得到输入电压Ui，同时产生输入电流Ii，右边为输出端口，输出电压为Uo，输出电流为Io，RL为负载电阻。,1.放大倍数,（1）电压放大倍数:输出电压Uo与输入电压Ui之比，A u=Uo/Ui,（2）电流放大倍数:输出电流Io与输

25、入电流Ii之比， Ai=Io/Ii,（3）互阻放大倍数: 输出电压Uo与输入电流Ii之比， Aui=Uo/Ii,（4）互导放大倍数:输出电流Io与输入电压Ui之比， Aiu=Io/Ui,放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的重要指标，其值为输出量Xo（Uo或Io）与输入量Xi（Ui或Ii）之比。,2. 输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电阻,Ri=ui / ii,一般来说， Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。,3. 输出电阻Ro任何放大电路的输出都可以等效成一 个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的

26、等效电阻,输出电阻的定义：,输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，负载电阻RL变化时Uo的变化越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。,4. 最大输出幅度,在输出波形不失真的情况下，放大电路的最大输出电压或电流的大小，用Uomax和Iomax表示。一般电压指有效值时，用Uom表示，正弦信号的峰-峰值等于其有效值的 倍。,5. 非线性失真系数,晶体管的输入、输出特性曲线是非线性的，即使在放大区也不是完全的线性。因此，输出波形不可避免地要发生失真。这种由于晶体管的非线性造成的输出信号失真称为非线性失真。,6. 通频带,通频带：,fbw=fHfL,放大倍数随频率变化曲线幅频特性曲线,7、最

27、大输出功率与效率,最大输出功率Pom:在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率称为最大输出功率Pom 。此时，输出电压达到最大不失真输出电压。 效率：直流电源能量的利用功率称为效率，设电源消耗的功率为Pv，则效率等于最大输出功率Pom与PV之比，即 =Pom/Pv,2.3.2 共发射极放大电路的组成及工作原理,三极管的放大原理三极管工作在放大区：发射结正偏，集电结反偏。,UCE（-ICRc）,放大原理：,UBE,IB,IC（bIB）,电压放大倍数：, uo,ui,一、基本共射放大电路的组成,基本共射放大电路,放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,当ui=0

28、时，称放大电路处于静态；当ui不为0时，在输入回路中在静态值的基础上产生一个动态基极电流ib，在输出回路中得到动态电流ic。,集电极电阻RC，将变化的电流转变为变化的电压。,集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,使发射结正偏，并提供适当的静态工作点IB和UBE 。,基极电源与基极电阻,基本共射放大电路,二、工作原理,1、常见共射放大电路的画法,由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。,为什么要设置静态工作点？,放大电路建立正确的静态工作点，是为了使三极管工作在线性区，以保证信号不失真。,2、静态工作点,3、波形分析,（1

29、）假设ui=0，可求出IB、IC、UCE=Vcc-IcRc,（2）在ui端加一个交流小信号，这时如果工作在输入曲线的线性区iB跟随uBE的变化，可以 画出iB、iC的波形；而UCE=Vcc-icRc可画出UCE的波形，去掉管压降的直流分量UCEQ，就可得到uo的波形。,各点波形,uo比ui幅度放大且相位相反,2.3.3放大电路的直交流通路与图解分析法,一般情况下，在放大电路中，直流量和交流信号总是共存的。直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路，用于研究静态工作点。交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路。,直流通路的画法：,将交流电压源短路，将电容开路。,直流

30、通路分析静态工作情况,交流通路的画法：,将直流电压源短路，将电容短路。,交流通路分析动态工作情况,注意：在分析放大电路时应先遵循“先静态，后动态”的原则。求静态工作点应利用直流通路。求解动态参数时应利用交流通路。静态工作点合适动态分析才有意义。,一、静态分析,基本共射放大电路,输入回路的图解分析,uBE = UCCiBRB,Q,UBEQ,IBQ,UCC,VCC/Rb,放大电路的图解分析法,UCE=VCCICRC,直流负载线,IB,UCEQ,ICQ,基本共射放大电路,由图解法求出IB，IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是工作点Q,输出端接入负载RL：不影响Q ，影响动态！,其中：,交流通路,

31、二. 动态分析,交流量ic和uce有如下关系：,即：交流负载线的斜率为：,交流负载线的作法：斜 率为-1/RL 。（ RL= RLRc ）,经过Q点。,交流负载线的作法：,IB,交流负载线,直流负载线,斜 率为-1/RL 。（ RL= RLRc ）,经过Q点。,注意：（1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。,（2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。,假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号 ui,静态工作点,注意：uce与ui反相！,结论：（1）放大电路中的信号是交直流共存，可表示成：,（2）输出uo与输入ui相比，幅度被放大了，频率不变，但相位相反。,对于基本共射放大电

32、路，只有设置合适的静态工作点，使交流信号驮载在直流分量之上， 以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压波形才不会产生非线性失真。,为了得到尽量大的输出信号，要把Q点设置在交流负载线的中间部分。如果Q点设置不合适，信号进入截至区或饱和区，造成非线性失真。,3、波形的非线性失真,（1）合适的静态工作点,（2）Q点过低信号进入截止区,称为截止失真,信号波形,（3）Q点过高信号进入饱和区,称为饱和失真,信号波形,截止失真和饱和失真统称“非线性失真”,2.4 放大电路的微变等效电路分析法,思路：将非线性的BJT等效成一个线性电路,条件：交流小信号,2.4 .1晶体管的低频小信号微变

33、等效模型,下标e表示共射接法，式中,一 . 晶体管的H参数的引出,对上边两式求全微分：,用 取代duBE， 取代diB， 取代diC， 取代duCE，可得出h参数方程,二.晶体管的H参数小信号等效模型模型,三极管简化的h参数等效电路：,三. H参数的物理意义,表示小信号作用下b-e间的动态电阻，常记作rbe。,描述了晶体管输出回路电压uCE对 输入回路电压uBE的影响，故称之 为内反馈系数。,表示晶体管在Q点附近的电流放大 系数 。,表示c-e间的动态输出电导，用 1/rce表示。,b-e间等效成一个电阻与一个电压控制的电压源串联；c-e间等效成一个电流控制的电流源与一个电阻并联。这样，得到晶

34、体管的等效模型如图所示：,四、H参数的模型化简,五、H参数的确定,其中：rbb=200,一、静态分析,2.4.2共射放大电路的分析,ICQ IBQ,UCEQ = UCCICQRC,（1）画出放大器的交流通路,（2）将交流通路中的三极管用h参数等效电路代替,二、动态分析,1、电压放大倍数,基本共射放大电路的动态分析,2、输入电阻Ri,放大电路的输入电阻Ri是从输入端看进去的等效电阻,基本共射放大电路的动态分析,3、输出电阻Ro,基本共射放大电路的动态分析,根据定义：,所以：,2.5 分压式稳定静态工作点电路,2.5.1 温度对静态工作点的影响,一、温度对UBE的影响,温度引起的UBE的变化不太明

35、显，大多数晶体管的UBE的温度系数为2mV/，也即是说，当温度每升高1时，UBE大约下降2mV。,二、 温度的影响,当温度升高时，加快了基区注入载流子的扩散速度，这使基区中的自由电子与空穴的复合数目减小，从而导致增大。由实验可得，温度每升高1时，的值要增加0.51。当增大时，输出特性曲线的间距也会变宽，使静态工作点Q上移，从而IC也增加。,三、 温度ICBO的影响,2.5.2 分压式射极偏置稳定电路,选I1IBQ I1 I2,一、电路组成及Q点工作原理,静态工作点稳定过程：,UBEQ=UBQ-UEQ =UBQ - IEQ Re,UBQ稳定,二、静态工作点的估算,IBQ=ICQ/,UCEQ =

36、VCC - ICQRC -IEQRe,ICQ IEQ =UEQ/Re = （UBQ- UBEQ）/ Re,电容开路,画出直流通道,将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路,三、动态分析,电压放大倍数：,e,输入电阻：,输出电阻：,e,2.5.3 带旁路电容的射极偏置稳定电路,一、静态工作点的估算,IBQ=ICQ/,UCEQ = VCC - ICQRC -IEQRe,ICQ IEQ =UEQ/Re = （UBQ- UBEQ）/ Re,电容开路,画出直流通道,将电容短路,直流电源短路，画出电路的交流小信号等效电路,二、动态分析,电压放大倍数：,输入电阻：,输出电阻：,2.6 共集电极

37、放大电路,根据放大电路的组成原则，晶体管应工作在放大区，即uBEUon，uCE uBE，所以如图所示。,共集放大电路,一、电路的组成,二、静态分析,列出输入回路的方程,UCCIBQRBUBEQIEQRE=0,ICQ=IBQIEQ,三、动态分析,共集放大电路的交流等效电路,所以,1、电流放大倍数,共集放大电路的交流等效电路,2、电压放大倍数,AuRb+rbe时，uouiuo与ui同相位,3、输入电阻,特点：输入电阻比共射放大电路的输入电阻大得多，可达几千欧到几百千欧,Ri=RB/rbe+(1+) RE,因为共集放大电路输入电阻大、输出电阻小，因而从信号源索取的电流小而且带负载能力强，所以常用于多

38、级放大电路的输入级和输出级；也可用它连接两电路，减少电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用。,共集放大电路的输出电阻的求解,4、输出电阻,输出电阻表达式为,令Rs= Rs /RB,2.6.2自举式射极输出器,一、电路的组成,动态分析,1、电压放大倍数,RL= R1/ R2/ RE是射极输出器的等效负载电阻,2、输入电阻,流过自举电阻RZ的电流为,放大电路中的输入电流为,电路的输入电阻为,3、输出电阻,输出电阻表达式为,电路的输出电流为,2.7 共基极放大电路,一、电路的组成,根据放大电路的组成原则，晶体管应工作在放大区，即uBEUon，所以如图所示。,二、静态分析,IBQ=ICQ/,UCEQ

39、= VCC - ICQRC -IEQRe,ICQ IEQ =UEQ/Re = （UBQ- UBEQ）/ Re,1、电流放大倍数,三、动态分析,输出电流,输入电流,所以,当RCRL时,三、动态分析,2、电压放大倍数,三、动态分析,3、输入电阻,4、输出电阻,Ri=RE/Ri = RE /,Ro=RC,三种接法的比较,本章首先介绍了半导体二极管和晶体三极管的工作原理、特性曲线和主要参数，然后详细地阐述了基本共射放大电路的分析方法。(1) 半导体二极管。主要是采用模型分析，将二极管等效成线性电路进行分析。(2) 晶体三极管。有两种类型，即NPN型和PNP型。(3) 放大的概念及放大电路的主要性能指标。放大电路的主要性能指标包括：放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大输出幅度以及最大输出功率和效率等。(4) 放大电路的组成原则。要保证晶体三极管工作在放大区，即发射结要正向偏置，集电结要反向偏置。(5) 放大电路的图解分析。(6) 放大电路的解析分析。解析法首先通过直流通路估算出静态工作点，然后将交流通路中的晶体三极管用它的微变等效模型来代替，再利用线性电路的定理列出方程，求出放大倍数、输入电阻和输出电阻。,小结,