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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,PNP 型,E,C,B,E,C,B,1双极结型三极管（BJT）,称为晶体管又称半导体三极管,主要类型,NPN型和PNP型，硅管和锗管,第二章 半导体三极管及,放大电路基础,NPN 型,8/8/2024,1,PNP 型ECBECB1双极结型三极管（BJT）称为晶体,内部,条件,发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大,外部,条件,发射结正偏,集电结反偏,B,C,E,I,I,I,+,=,三极管放大的条件,电流分配关系（NPN型管子为例）,I,B,=,I,BN,I,CBO,；,I,C,=,I,CN,+,I,CBO,；,B,C,I,I,b,=,B,E,),1,(,I,I,b,+,=,8/8/2024,2,内部发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电结面积大外部发射结,O,导通电压,U,BE(on),硅管：,(,0.6,0.8),V，,取 0.7 V,锗管：,(0.2,0.3),V，,取 0.2 V,i,C,/,mA,u,CE,/V,50 A,40 A,30 A,20 A,10 A,I,B,=0,O,2 4 6 8,4,3,2,1,晶体三极管的特性曲线,8/8/2024,3,O导通电压UBE(on)硅管：(0.6 0.8)V，,主要参数,1,电流放大系数,2极间反向饱和电流：,I,CBO,；,I,CEO,3极限参数,I,CM,集电极最大允许电流，超过时,值,明显降低。,P,CM,集电极最大允许功率损耗,级间击穿电压:,U,(BR)CBO,U,(BR)CEO,U,(BR)EBO,b,b,D,D,=,B,i,i,C,B,C,CBO,B,CBO,C,BN,CN,I,I,I,I,I,I,I,I,+,-,=,=,b,8/8/2024,4,主要参数bbDD=BiiCBCCBOBCBOCBNCNII,U,(BR)CBO 测试电路,U,(BR)CEO测试电路,8/8/2024,5,U(BR)CBO 测试电路,例3：,有两只晶体管，一只的,200，,I,CBO,200A；另一只的,100，,I,CBO,10A，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？,解：,选用,100、,I,CBO,10A的管子，因其,适中、,I,CEO,较小，因而温度稳定性较另一只管子好。,注意：,I,CEO,=(1+,),I,CBO,而,，,I,CBO,都随温度变化。,8/8/2024,6,例3：有两只晶体管，一只的200，ICBO200A；,2,放大电路分析,基本问题,(1)放大能力问题，需有,A,u,。,(2)失真问题，设置,Q,点。,无论,Q,还是,A,u,，都与电路参数有直接关系。,基本思想,非线性电路,经适当近似,后可按线性电路处理，利用叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分。,直流通路,(,u,i,=0)分析,静态,;,交流通路,(,u,i,0)分析,动态,，只考虑变化的电压和电流。,8/8/2024,7,2放大电路分析基本问题8/20/20237,画直流、交流通路原则,直流通路画法：,（1）电容视为开路、电感线圈视为短路；,（2）信号源视为短路，,保留其内阻,。,交流通路画法,（1）固定不变的电压源都视为短路；,（2）电容对交流信号视为短路；,（3）固定不变的电流源都视为开路。,8/8/2024,8,画直流、交流通路原则8/20/20238,(a)基本放大电路,(b)自流通路,(c)交流通路,8/8/2024,9,(a)基本放大电路(b)自流通路(c)交流通,基本分析方法,1图解法,在输入、输出特性图上画交、直流负载线，求静态工作点“,Q,”，分析动态问题和波形失真等。,2解析法,根据发射结导通压降估算“,Q,”。,用小信号等效电路法分析计算电路动态参数。,8/8/2024,10,基本分析方法8/20/202310,直流负载线,电路中参数对工作点有什么影响？,8/8/2024,11,直流负载线电路中参数对工作点有什么影响？8/20/20231,三极管的微变等效电路,i,c,=,i,b,8/8/2024,12,三极管的微变等效电路ic=ib8/20/202312,画放大电路微变等效电路的方法和步骤：,（1）画出放大电路的交流通路。,（2）用三极管的微变等效电路代替交流通路中的三极管。,画出基本共射放大电路的微变等效电路,如图下图所示。,8/8/2024,13,画放大电路微变等效电路的方法和步骤：8/20/202313,3工作点稳定,Q,点稳定的目的，也是为得到稳定的,Q,和,A,u,。,温度对晶体管参数的影响,（1）温度每升高10,o,C，反向饱和电流,I,CBO,将增加1倍；,（2）温度每升高1,o,C，电流放大系数,将增加1%；,（3）温度每升高1,o,C，电压,U,BE,约降低2mV。,总之，温度上升，静态工作点会升高，反之温度降低，会引起工作点下降。,8/8/2024,14,3工作点稳定 Q点稳定的目的，也是为得到稳定的,解决方法,（1）工作环境采用恒温，这种方法显然不可行。,（2）从放大电路本身考虑，,使放大电路本身具有稳定工作点的功能,。因此引入分压偏置放大电路等。,8/8/2024,15,解决方法8/20/202315,共集电极放大电路（射极输出器）,三级管放大电路的三种基本组态,共射组态；共基组态；共集电极组态,共射组态时分析最多的一种形式；此外，重点讨论了一个共集电极组态电路-射极输出器。,8/8/2024,16,共集电极放大电路（射极输出器）三级管放大电路的三种基本组态,(1),频率响应的一般概念,放大倍数是频率的函数,典型的单管共射放大电路,的幅频特性和相频特性,频率失真：包括幅频失真和相频失真,4 放大电路的频率响应,8/8/2024,17,(1)频率响应的一般概念放大倍数是频率的函数4 放大电路,共射截止频率,f,：,是|下降至 对应的频率。,特征频率,f,T,：,|=1时所对应的频率。,共基截止频率,f,：,(3)分析方法,在混合,参数等效电路下分析,低频段考虑电路中的耦合、旁路电容影响；高频段考虑晶体管结电容影响。,以单管基本电路为例,(2)三极管的频率参数,8/8/2024,18,(2)三极管的频率参数8/20/202318,低频段等效电路,高频段等效电路,8/8/2024,19,低频段等效电路高频段等效电路8/20/202319,（2）低频段,考虑电容,C,1,的容抗1/,jC,1,，可得电压放大倍数表达式,（1）中频段,式中,令,称为放大电路的下限频率。,8/8/2024,20,（2）低频段（1）中频段式中令称为放大电路的下限频率。8/2,利用戴维南定理将输入回路简化,单向化后的等效电路,图中,（3）高频段,低频段放大倍数为,8/8/2024,21,利用戴维南定理将输入回路简化 单向化后的等效电路 图中（3）,（4）完整特性,将中频、低频和高频的放大倍数综合起来，可得共射放大电路在全频率范围内放大倍数的表达式为,同时，将三段频率特性综合起来，即得全频段频率特性，如下图所示。,高频段电压放大倍数,（上限频率）,（高频特性）,8/8/2024,22,（4）完整特性 将中频、低频和高频的放大倍数综,问题：如果是直接耦合放大电路，其频率特性如何？,8/8/2024,23,问题：如果是直接耦合放大电路，其频率特性如何？8/20/20,例1：,分别判断图示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态,解：,晶体管工作在放大状态的条件是：,NPN管：UCUBUE,PNP管：UCUB,8/8/2024,30,已知放大电路的波特图如图所示，试写出 的表达式。,