第3章 半导体三极管放大电路(2+5)改

1、返回返回第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 对你的期望：对你的期望： （1 1）掌握三极管工作原理，输入及输出特性；）掌握三极管工作原理，输入及输出特性； （2）熟悉放大、饱和、截止三种工作状态及特点；）熟悉放大、饱和、截止三种工作状态及特点； （3）了解三极管主要参数及其物理意义；）了解三极管主要参数及其物理意义； （4 4）掌握放大电路组成、原理及分析方法；）掌握放大电路组成、原理及分析方法； （5 5）熟悉放大电路三种基本组态；）熟悉放大电路三种基本组态；第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体三极管半导体

2、三极管3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路NNPBECBECIBIEICBECIBIEICEEBRBRCICVCCmA ARBIBVCCmA+IE实验线路静态静态(直流直流)电流放大系数电流放大系数:5 .3806. 030. 25 .3704. 050. 1 BCBCIIII ，动态动态(交流交流)电流放大系数

3、电流放大系数:4004. 006. 050. 130. 2 BCII 共集电极：共集电极：集电极作为公共端，用集电极作为公共端，用CC表示；表示；共发射极：共发射极：发射极作为公共端，用发射极作为公共端，用CE表示。表示。共基极：共基极：基极作为公共端，用基极作为公共端，用CB表示表示。3、三极管三种组态、三极管三种组态 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广

4、泛的共发射极接法的特性曲线共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICVCCmA AVUCEUBERBIBVCCV+IB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1V常常数数 CE)(BEBUUfIIB=020 A40 A60 A80 A100 A常常数数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)9120放大区放大区放大区放大区曲线基本平行部分曲线基本平行部分条件：条件：发射结正偏，发射结正偏， 集电结反偏。集电结反偏。特点：特点： VCE较大较大 iC = iB 饱和区饱和区iC受受vCE显著控制的显著控制的 区域。区域。特点：特点：该区域内该

5、区域内vCE的数值较小。的数值较小。 一般一般vCE0.7 V(硅管硅管)。 饱和压降饱和压降 VCES = =0.3V Si0.1V GeICS iB 外电路决定外电路决定条件：发射结正偏，集电结正偏（或零偏）。条件：发射结正偏，集电结正偏（或零偏）。 ICEOBJT能实现电流控制作用及放大作用。能实现电流控制作用及放大作用。内部条件：内部条件：BJT结构结构外部条件：外加电压极性外部条件：外加电压极性发射结加正向电压，集电结加反向电压。发射结加正向电压，集电结加反向电压。 双极型性器件双极型性器件： 两种载流子（自由电子、空穴）参与导电。两种载流子（自由电子、空穴）参与导电。 结论：结论：

6、NPN、 PNP型三极管分别处于放大区时，其型三极管分别处于放大区时，其三个极电位有何关系？三个极电位有何关系？测量测量BJTBJT三个电极对地电位如图所示，三个电极对地电位如图所示， 试判断试判断BJTBJT的工作区域的工作区域 ？放大放大截止截止饱和饱和 BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II 二、二、 极间反向电流极间反向电流 ICBO A+EC AICEOIB=0+三、三、 极限参数：极限参数： 1 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM过流区过流区IC ICM时，管时，管子性能将显著下子性能将显著下降，甚至会损坏降，甚至会损坏三极管

7、。三极管。2 集电极最大允许损耗集电极最大允许损耗PCM集电结上允许损耗功率最大值。集电结上允许损耗功率最大值。 PCMICVCE 3 反向击穿电压：反向击穿电压： V(BR)CEOb开路时开路时c、e间的击穿电压间的击穿电压安安 全全工作区工作区若若T ICBOICEO2. 对对VBE的影响：的影响：若若T （1oC）VBE (2.2mV)3. 对对 的影响：的影响：若若T （1oC） （0.5% 1% ）1. 对对ICBO的影响：的影响：1 1、BJTBJT必须工作在安全工作区必须工作在安全工作区 2 2、要依使用要求：要依使用要求： 小功率还是大功率，低频还是高频，小功率还是大功率，低频

8、还是高频，值大小值大小等要求等要求3 3、注意对应型号选用。、注意对应型号选用。4 4、要特别注意、要特别注意温度温度对三极管的影响对三极管的影响 。例：例：思考题思考题 1、可否用两个二极管背靠背地相联以构成一个、可否用两个二极管背靠背地相联以构成一个BJT？2、BJT符号中的箭头方向代表什么？符号中的箭头方向代表什么？3、能否将、能否将BJT的的e、c两电极交换使用？两电极交换使用？4、要使、要使BJT具有放大作用，具有放大作用，Je和和Jc的偏置电压应如何连接？的偏置电压应如何连接？5、如何判断、如何判断BJT 的三种组态？的三种组态？6、有哪几个参数确定、有哪几个参数确定BJT的安全工

9、作区的安全工作区第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路3.2.1 放大电路基本知识放大电路基本知识 （参考教材 P719）一、放大电路基本任务：一、放大电路基本任务： 将将微弱微弱信号信号增强增强至所要求数值

10、且保持至所要求数值且保持不失真或失真不失真或失真尽量小尽量小。 输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强能量得到了加强。3.2基本共射极放大电路包括：电压放大电路、功率放大电路等。包括：电压放大电路、功率放大电路等。 扩音机示意图扩音机示意图二、二、 放大放大等效电路形式等效电路形式： v 输入端等效为输入电阻。输入端等效为输入电阻。v 输出端根据不同情况等效为不同电路形式。输出端根据不同情况等效为不同电路形式。usRsioRLRiRo+ui-ii+uo-Avoui三、三、 放大电路主要技术指标放大电路主要技术指标 ： 1 放大倍数

11、放大倍数 （增益）：（增益）：电压放大倍数（电压增益）：电压放大倍数（电压增益）： io/=uuAv 反映放大电路在输入信号控制下，将电源能量转换反映放大电路在输入信号控制下，将电源能量转换为输出信号能量的能力为输出信号能量的能力)dB(lg20vA 电电压压增增益益2 输入电阻输入电阻Ri iii/=iuRRs+VsVi+RiIi放放大大电电路路ri越大越好。越大越好。 ri越大，越大，ii就越小，就越小，ui就越接近就越接近uS 3 输出电阻输出电阻Ro 表明放大电路带负载的能力。表明放大电路带负载的能力。 Ro大，表明放大电路带负载的能力差，反之则强。大，表明放大电路带负载的能力差，反之

12、则强。LSRRuiuR保留0ttos放大电路放大电路IT+VTRo+Vs=0RS4 通频带通频带 BW 放大电路的增益放大电路的增益A(f) 是频率的函数。在低频段是频率的函数。在低频段和高频段放大倍数通常都要下降。当和高频段放大倍数通常都要下降。当A(f)下降到下降到中频电压放大倍数中频电压放大倍数A0的的 时，即时，即 21 A(fL)=A(fH)= O0707.02AAfL-下限频率下限频率fH -上限频率上限频率 带宽带宽BW=BW= fH - - fL 低频区低频区高频区高频区中频区中频区UCCRSesRBUBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE3.2.2放大

13、电路的组成放大电路的组成UCCRSesRBUBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEUCCRSesRBUBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE单电源供电时常用的画法单电源供电时常用的画法+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiEUCCRSesRBVBBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiE3.2.3放大电路的工作原理放大电路的工作原理1、符号表示规则：、符号表示规则：总瞬时值：总瞬时值：小小大大 如如 iB直流分量：直流分量：大大大大 如如 IB交流分量：交流分量：瞬时值瞬时值：小小小小 如如

14、ib峰峰 值值：大大小小m 如如 Ibm有效值有效值：大大小小 如如 Ib相相 量量：大大小小 如如 Ib= IB + ibA XA 主要符号主要符号 X 下标符号下标符号uBEtiBtiCtUBEIBICUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时:uo = 0uC1 = UBEuC2 = UCEuCEt+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE3.2.3放大电路的工作原理放大电路的工作原理2、原理：、原理：uituotuBEtUBEtiBIBuCEtUCE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uC1 = UBEuC2 = UCE？ uCE = UC

15、C iC RC uo 0uC1 UBEuC2 UCEiCtIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiE 和和分别对应于输入、输分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为出特性曲线上的一个点称为静态工作点静态工作点。IBUBEICUCEQICiCtiCtIC+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量静态分析静态分析动态分析动态分析iCticuituot+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE叠加定理分析电路叠加定理分析电路单单独独作作用用单单独独作作用用直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )对直流信号电容对直流信

16、号电容C可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB XC 0，C 可看作短可看作短路。忽略电源的内阻，路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看直流电源对交流可看作短路。作短路。+UCCRBRCC1C2RLuo+esRS+短路短路短路短路对地短路对地短路RBRCuiuoRLRSes+第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分

17、析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui =0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。

18、BEBBCC : KVLURIU 由由BBECCBRUUI BCCBRUI 根据电流放大作用根据电流放大作用CIB I当当UBE UCC时，时，CECCCC : KVLURIU 由由CCCCCE RIUU +UCCRBRCT+UBEUCEICIB已知：已知：UCC=12V，RC=4K ，RB=300K ， =37.5。解：解：Am04. 030012BCCB RUImA5 . 104. 05 .37BCIIV645 . 112 CCCCCE RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECCCCRIRIUUCE EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU

19、+UCCEBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：RBRCT+UBEUCEICIBIERE条件：已知条件：已知BJT的输入、输出特性曲线的输入、输出特性曲线共射极放大电路共射极放大电路 ：共射极放大电路共射极放大电路1 画出直流通路：画出直流通路：2 输入回路方程：输入回路方程：VCE=VCCICRC VBE=VCCIBRb 3 输出回路方程：输出回路方程：2、用图解分析法求静态工作点、用图解分析法求静态工作点Q直流通路直流通路5 在输出特性曲线上画出直线：在输出特性曲线上画出直线： VCE=VCCICRC （直流负载线）（直流负载线）VCC/RCVCC斜率

20、斜率CR1IBQQICQVCEQ与曲线与曲线IBQ的交点即为的交点即为Q（ ICQ 、 VCEQ ）4 在输入特性曲线上画出直线：在输入特性曲线上画出直线： VBE=VCCIBRb 交点为交点为Q（IBQ ） 放大电路的动态分析放大电路的动态分析 1、用图解法分析动态、用图解法分析动态由交流通路得纯交流负载线：由交流通路得纯交流负载线： 共射极放大电路共射极放大电路交流通路交流通路icvce+-vce= -ic (Rc /RL)交流负载线必过交流负载线必过Q点，同点，同时斜率为时斜率为 Rc/RL的倒数的倒数（1） 交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线斜率斜率 -1RcQVCEQICQIB

21、QRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率 -1Rc斜率斜率1Rc/ RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC 过输出特性曲线上过输出特性曲线上的的Q点做一条斜率为点做一条斜率为- -1/R L 直线，该直线即为直线，该直线即为交流负载线交流负载线。 RL= RLRc， 是是交流负载电阻。交流负载电阻。 交流负载线是交流负载线是有交流输入信号时有交流输入信号时Q点的运动轨迹。点的运动轨迹。 （2） 输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 共射极放大电路共射极放大电路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/

22、ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uA通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可

23、得如下结论： 1. 1. vo与与vi相位相反；相位相反； 2. 2. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数； 3. 3. 可以确定最大不失真输出幅度可以确定最大不失真输出幅度。2 2、静态工作点对波形非线性失真的影响：、静态工作点对波形非线性失真的影响：非线性失真非线性失真：由于由于BJTBJT存在非线性，使输存在非线性，使输 出信号产生的失真。出信号产生的失真。 截止失真截止失真-放大电路工作点达到了放大电路工作点达到了BJTBJT的的 截止区，截止区，而引起的非线性失真而引起的非线性失真。饱和失真饱和失真-放大电路的工作点达到了放大电路的工作点达到了BJTB

24、JT的的 饱和区，饱和区，而引起的非线性失真而引起的非线性失真。 QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoQ2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1注意：注意：对于对于PNPPNP管管，由于是负电源供电，失真的表现形，由于是负电源供电，失真的表现形 式，与式，与NPNNPN管管正好相反。正好相反。uiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE 把非线性元件晶

25、体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等

26、效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。)mA()mV(26)1()(200EbeIr RBRCuiuoRL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUb ISEbebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR iu :UUAo 定义

27、定义Lb RI beCrRAu iUiIbIcIoUb ISE LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUb ISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu iii IUr 输入电阻输入电阻SESRiIiUirSESRiIiUiiIUri beB/rR 时时，当当beBrR bRiBIIU iriUiibicIoUb ISeBRIEebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (/RrRr

28、beirr iUiIbIcIoUb ISEeIBRIirtUSU ttoIUr输出电阻：tUSEiUiIbIcItUb ISEBRICoRIUrtt例例1：求求ro的步骤：的步骤：1) 断开断开RL，求开路电压，求开路电压2) 求短路电流求短路电流3) 求求R Ro oorbCOIRU bSII tI分析的一般步骤：分析的一般步骤： 1 放大电路的静态分析，求放大电路的静态分析，求Q(I IB 、 I IC （ I IE ） 、 V VCE )， 并求并求r rbe 2 画放大电路的小信号等效电路画放大电路的小信号等效电路3 用线性电路分析法，求解放大电路的动态性能指标用线性电路分析法，求解放

29、大电路的动态性能指标电压放大倍数（电压增益）：电压放大倍数（电压增益）： .i.o/=AUUv输入电阻输入电阻 R Ri输出电阻输出电阻 R Ro用小信号模型法分析共射极放大电路： 小结：3、 分析方法总结：分析方法总结： 图解分析法图解分析法、小信号模型法小信号模型法是放大电路二种是放大电路二种基本分析方法。它们形式上独立，但实质上互基本分析方法。它们形式上独立，但实质上互相补充、互相联系。相补充、互相联系。图解分析法特点：图解分析法特点： 真实反映非线性、全面反映放大电路交直工作真实反映非线性、全面反映放大电路交直工作 情况。情况。小信号模型分析法特点：小信号模型分析法特点： 分析小信号工

30、作情况，用线性电路分析方法求分析小信号工作情况，用线性电路分析方法求解解R Ro、R Ri 、 。可分析复杂线路。可分析复杂线路。uA（1 1）用）用工程估算工程估算法求法求Q Q。（2 2）当）当v vi i较小时，或较小时，或BJTBJT工作在线性区时，工作在线性区时， 用小信号模型法分析电路动态指标。用小信号模型法分析电路动态指标。（3 3）当）当v vi i较大时，或较大时，或BJTBJT工作点到非线性区时，工作点到非线性区时， 用图解分析法。用图解分析法。 当求电路的最大不失真输出电压范围或当求电路的最大不失真输出电压范围或 需合理安排需合理安排Q Q时，也需用图解分析法。时，也需用

31、图解分析法。4 4、选用分析方法的一般原则：、选用分析方法的一般原则：第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE 在固定偏置放大电路中，

32、在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 温度升高时，温度升高时， IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。iCuCEQQ 固定偏置电路的工作点固定偏置电路的工作点Q点是不稳定的，为此需要点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使改进偏置电路。当温度升高使 IC 增加时，能够自动增加时，能够自动减少减少IB，从而抑制，从而抑

33、制Q点的变化，保持点的变化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。2468B2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBE RVRUVIIC VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为十几千欧到几十千欧。的阻值一般为

34、十几千欧到几十千欧。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII BIIC EECCCCCERIRIUU VBVERB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+ 对交流：旁路电容对交流：旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。如果去掉如果去掉CE ，Au，ri，ro ？RB1RCC1C2RB2CERERL+Uuiuo+RSeS+旁路电容旁路电容2B1BB/ RRR RB1RCC1C2RB2CE

35、RERL+UCCuiuo+RSeS+iUiIbIcIoUbISEeIBRIEbeL) 1(RrRAu beLrRAu )1 (/EbeBiRRrr CRr obeB/ rRri CoRr 2B1BB/ RRR 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7K， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、r0

36、及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2V312206020CC2B1B2BB URRRVmA8 . 036 . 03EBEBEC RUVII A16 500.8B IICV8 . 438 . 068 . 012)(1E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB K6CoRrKr86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe K 15/2B1BB RRR其其中中)3 . 05186. 1/(15) 1(/1EbeBi RrRrK0 .816.17/15 1EL) 1(RrRAbeu 74. 83

37、 . 05186. 16/650 iUiIbIcIoUbISEeIBRIBR 3.4.33.4.3基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较 共射极放大电路共射极放大电路静态：静态：bBECCBRVVI BCII cCCCCERIVV CCb2b1b2BVRRRV eBEBECRVVII )(eeCCCCERRIVV CBII 分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路3.4.3基本射极放大电路基本射极放大电路与与分压式射极偏置分压式射极偏置电路的比较电路的比较 基本共射极放大电路基本共射极放大电路电压增益：电压增益：beLc)/(rRRAV ebeLcV)

38、1()/(RrRRA RbviRcRLiVbIcIOVbI基本共射极放大电路基本共射极放大电路输入电阻：输入电阻：bebiii/rRIVR ebeb2b1i)1(/RrRRR 输出电阻：输出电阻：Ro = Rc coRR 第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路

39、多级放大电路3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI BE )1 (II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICesRB+UCCC1C2RERLui+uo+RSLEL/ RRR LeRIUo Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLbu)1()1(RIrIRIA LbeL)1(1RrR ）（rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiBi/rRr )1 (/LbeBiRrRr LbebLEebebbii

40、)1 ()/(RrIRRIrIIUrLEL/RRR irir rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE 1sbeoRrrSBS/RRR RrRr 1/sbeEo) 1 ( sbeERRr 通常：rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRELbeLu) 1 () 1 (RrRA LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo. 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=60， UBE=0.6V, 信号源内阻信

41、号源内阻RS= 100，试求试求: :(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和 r0 。esRB+UCCC1C2RERLui+uo+RSmA0350260)(12006012) (1EBBECCB.RRUUI mA142 0.03560)(1 )(1BE.II V727142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC3 .1760100940Sbeo Rrrk94. 014. 2266120026) (1200E Irbe 1)16(0.94/200 ) 1 (/LbeBi RrRrk74

42、1. LbeLu) 1()(1RrRA 98. 0 2/26194. 02/261rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE3.5.3 3.5.3 三种组态的比较三种组态的比较 P148P148电压增益：电压增益：beLc)/(rRR 输入电阻：输入电阻：beb/rR输出电阻：输出电阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管

43、3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路零点漂移：零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电指输入信号电压为零时，输出电 压发生缓慢变化的现象。压发生缓慢变化的现象。uot0产生的原因产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。 电路结构对

44、称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管两管静态工静态工作点相同作点相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2R

45、B1+T2共模信号共模信号 需要抑制需要抑制 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2差模信号差模信号 是有用信号是有用信号两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，uo= (VC1 VC1 )(VC2 + VC ) =2 VC1 即即例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui

46、1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。系统中是常见的。 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0 输出电压输出电压 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际输出电压实际输出电压 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响 。（Common Mode Rejection Ratio)CdCMRRAAK ) (lg20(dB)CdCMRR分贝AAK

47、 第三章第三章 半导体三极管及放大电路基础半导体三极管及放大电路基础 3.1 3.1 半导体三极管半导体三极管3.2 3.2 共射极放大电路共射极放大电路 3.3 3.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 3.4 3.4 放大电路工作点稳定问题放大电路工作点稳定问题 3.5 3.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路3.7 3.7 多级放大电路多级放大电路3.6 3.6 差分放大电路差分放大电路3.7 多级放大电路多级放大电路为获得足够大的放大倍数，为获得足够大的放大倍数， 将若干单级放大器按一定方式串接，将若干单级放大器按一定方式串接，组成多级放大器组成多级

48、放大器第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输入输入输出输出耦合耦合级级3.7.1 3.7.1 多级放大器概念多级放大器概念直接耦合：直接耦合： 将放大电路的前级输出端直接将放大电路的前级输出端直接接至后级输入端。接至后级输入端。缺点：缺点：各级各级Q Q互相影响，设计互相影响，设计 调试不便，有严重漂移问题。调试不便，有严重漂移问题。优点：优点：可放大低频甚至直流信号，可放大低频甚至直流信号， 利于集成利于集成。应用：应用：交直流集成放大器交直流集成放大器。3.7.2 3.7.2 耦合方式：级与级之间的连接方式耦合方式：级与级之间的连接方式(1)(1)直接耦合直接耦合 (2)(2)

49、阻容耦合阻容耦合 (3)(3)变压器耦合变压器耦合 将放大电路的前级输出端将放大电路的前级输出端通过通过电容电容接至后级输入端。接至后级输入端。耦合电容耦合电容缺点：缺点：只能传输交流信号，只能传输交流信号， 漂移信号和低频信漂移信号和低频信 号不能通过，不利号不能通过，不利 于集成。于集成。 优点：优点：各级各级Q Q独立，设计、独立，设计、 调试方便，体积调试方便，体积 小、成本低。小、成本低。应用：应用：交流放大器交流放大器。阻容耦合：阻容耦合：变压器耦合变压器耦合放大电路的前级放大电路的前级输出端通过输出端通过变压器变压器接至后级输入端或接至后级输入端或负载上。负载上。优点：优点：各级

50、各级Q Q独立，独立，设计、调试方便，能实现阻抗变换。设计、调试方便，能实现阻抗变换。缺点：缺点：低频特性差，不能放大缓变信号，笨重，低频特性差，不能放大缓变信号，笨重， 不利于集成不利于集成。 应用：应用：分立器件功率放大电路。分立器件功率放大电路。变压器变压器变压器变压器四、四、 电路分析：电路分析：iovvvA )1(00010201 nivvvvvv一、静态分析：（以阻容耦合为例）一、静态分析：（以阻容耦合为例）各级各级Q Q单独求解（方法同前）单独求解（方法同前）二、动态分析：二、动态分析： 一个一个n n级多级放大电路的交流等效电路：级多级放大电路的交流等效电路：)1( jiLjR

51、RvjA注意注意R Ri =R=Ri1R Ro =R=RonvnvvAAA 21习习 题题*3.1.1测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为VA= 9V，VB= 6V，VC= 6.2V，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c，并说明此BJT是NPN管还是PNP管。3.1.2某放大电路中三极管三个电极的电流如图SK_01所示。已测出IA=1.5mA，IB=0.03mA，IC= 1.53mA，试分析A、B、C中哪个是基极、发射极？该管的为多大？习习 题题3.1.3有两个BJT，其中一个管子的=150，ICED=200A，另一个管子的=50，ICED=10A，其他参数一样，你选择哪个管子？为什么？*3.1.4某BJT的极限参数ICM=100mA，PCM=150mW，V(BR)CEO=30V，若它的工作电压VCE=10V，则Ic不得超过多大？若工作电流Ic=1mA，则工作电压的极限值应为多少？习习 题题*3.2.1试分析图LX_01所示各电路对正弦交流信号有无放大作用，并简述理由（设各电容的容抗可忽略）。习习 题