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1、模 拟 电 子 技 术,Analog Electronic Technology,BJT符号,两个条件(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且基区很薄。(2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。,三极管放大作用,共射极连接,放大:发射结正偏,集电结反偏,饱和:发射结正偏,集电结正偏,截止:发射结反偏,集电结反偏,临界饱和,临界饱和(虚线),BJT的V-I 特性曲线,4.2 共射极放大电路的工作原理,4.2.1 基本共射极放大电路的组成,基本共射极放大电路,A.核心器件BJT,B.偏置电路提供放大外部条件,C.公共地各信号电平的参考点,1、必须为电路提供合适的直流电源,一方面建
2、立起合适的静态工作点;另一方面作为负载的能源,使负载获得需要的功率。,3、输入信号必须能够作用于晶体管的输入回路,即能够作用于晶体管的基极和发射极之间。,4、输出信号必须能够作用于负载电阻之上,而且输出电压大于输入电压,或者输出电流大于输入电流,或者二者均有。,2、电阻取值得当,与电源配合,使放大管有合适的静态工作点。,4.2 共射极放大电路的工作原理,4.2.1 基本共射极放大电路的工作原理,直流量与交流量常必须共存于放大电路中,由于电抗元件存在,使直流量与交流量所流经的通路不同,因此为了研究问题方便,将放大电路分为直流通路与交流通路;直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路,用于分析放
3、大电路的静态工作点。对于直流通路,电容视为开路;电感线圈视为短路;信号源视为短路,但应保留其内阻。交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路,用于分析放大电路的动态参数。对于交流通路,容量大的电容视为短路;无内阻的直流电源视为短路。,4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理,1.静态(直流工作状态,也称Q点),输入信号vi0时,放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。,直流通路,Q(IBQ,ICQ,VCEQ),4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理,1.静态(直流工作状态,也称Q点),Q(IBQ,ICQ,VCEQ),分析步骤:(1)画出放大电路的直流通路,标出各支路电流;,(2)由基极发射
4、极回路求IBQ;,硅管取0.7V,锗管取0.2V。估算时常忽略,(3)由BJT的电流分配关系求ICQ;,(4)由集电极发射极回路求VCEQ;,练习:P187 4.3.24,已知:VCC=15V,RC=1.5k,iB=20A,求该器件的点。,解:由已知得,IBQ=20A,ICQ=IB=20020A4mA,VCEQ=VCC-ICRC,Q(20A,4,9),4.3.3 已知:VCC=12V,RC=1k,基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50k代替电流源iB,求该器件的点。设VBEQ=0.7V。,=200,解:由输入回路得,ICQ=IB=2000.036mA,VCEQ=VCC-ICRC=12-66V
5、,Q(30A,6,6),4.3.4 已知:VCC=6V,RC=200,基极电路中用VBB=3.2V和Rb=20k代替电流源iB,求该器件的点。设VBEQ=0.7V。,解:由输入回路得,ICQ=IB=20012525mA,VCEQ=VCC-ICRC=6-51V,Q(125A,25,1),4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理,2.动态,输入正弦信号vs后,电路将处在动态工作情况。此时,BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。,交流通路,输入正弦信号vs正半周,vBE,iB 增加 iC以及RC 上的压降将增加,vCE 减小,输出与输入是反相的。,练习:,分析各图所示电路对
6、正弦交流信号有无放大作用。,第一步:画直流通路,判断BJT静态工作点是否在放大区域;,如果未给出具体数值,则即定性判断是否发射结正偏集电结反偏。,如果给出了具体数值,则即定量判断相应的电压和电流是否符合要求。,第二步:画出交流通路,从电路角度分析是否具有放大作用。,练习:(a),第一步:画直流通路;,发射结反偏,不能工作在放大区域。,无放大作用,即使静态时,调整电源使三极管满足放大时的偏置,也无放大作用,因为:,输入的交流信号短路没有加入放大电路中。,练习:(b),如果Rb和Rc满足偏置要求则具有放大作用。,练习:(c),第一步:画直流通路,无放大作用,练习:(d),VCC极性接反,无放大作用
7、,关于临界饱和,1、是饱和状态和放大状态的交界,既可用饱和时的条件又可应用放大时的公式。,2、如果求得实际的电流IB IBS,则工作在放大区域;否则工作在饱和区域。,练习,S接通位置A:,工作在饱和区域。,如果Rb和Rc满足偏置要求则具有放大作用。,临界饱和,放大,饱和,IB IBS,IB=IBS,Q(0.3,3,0),练习,S接通位置B:,工作在放大区域。,临界饱和,放大,饱和,IB IBS,IB=IBS,Q(23,1.84,4.64),练习,S接通位置C:发射结反偏。,工作在截止区域。,Q(0,0,12),练习P186 4.2.2(总结),用Q点坐标判断,假定电路工作在放大状态,ICIB,
8、根据IC求VCE,判断VCE是否合乎要求。,共射极放大电路,放大电路如图所示。已知BJT的=80,Rb=300k,Rc=2k,VCC=+12V,求:,(1)放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?,(2)当Rb=100k时,放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?(忽略BJT的饱和压降),解:(1),(2)当Rb=100k时,,静态工作点为Q(40A,3.2mA,5.6V),BJT工作在放大区。,BJT工作在饱和区,,VCE不可能为负值,,此时,静态工作点为Q(120uA,6mA,0V)。,例题,仍设BJT的=80,电路中VCC=+12V,求:,(3)当Rb=300k时,Rc=5k时放大电
9、路的Q点。此时BJT工作在哪个区域?,解:,(3)当Rb=300k时,Rc=5k时,,所以BJT工作在饱和区。,此时,Q(40uA,2.4mA,0V),接上题,?,思 考 题,放大电路如图所示。当测得BJT的VCE 接近VCC的值时,问管子处于什么工作状态?可能的故障原因有哪些?,截止状态,答:,故障原因可能有:,Rb支路可能开路,IB=0,IC=0,VCE=VCC-IC Rc=VCC。,Cb1可能短路,VBE=0,IB=0,IC=0,VCE=VCC-IC Rc=VCC。,当实际的基极电流,时,三极管才工作在放大区。,如何判断电路中三极管工作在什么区域?,方法1,放大:发射结正偏,集电结反偏,饱和:发射结正偏,集电结正偏,截止:发射结反偏,集电结反偏,倒置:发射结反偏,集电结正偏,方法2,静态工作点的位置,假定临界饱和:,假定放大:,当实际的集电极发射极电压:,时,三极管才工作在放大区。,