晶体管放大电路基础三极管

1、第第3 3章章 晶体管放大电路基础晶体管放大电路基础3.1 3.1 放大电路的基本概念放大电路的基本概念教学要求教学要求 1 1、熟悉晶体三极管结构、工作原理及特性曲线；、熟悉晶体三极管结构、工作原理及特性曲线； 2 2、熟练掌握熟练掌握由由BJTBJT、FETFET组成的基本放大电路的静组成的基本放大电路的静态和动态分析，即静态工作点和交流态和动态分析，即静态工作点和交流性能参数（电压放大倍数、输入电阻、性能参数（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）的计算；输出电阻）的计算； 3 3、了解放大电路的频率特性等。、了解放大电路的频率特性等。 3.1 3.1 放大电路的基本概念放大电路的基本概念3

2、.1.13.1.1放大器的基本概念放大器的基本概念 (2)放大要求：幅度放大，波形不失真放大要求：幅度放大，波形不失真(3)放大实质：实现能量转换与控制放大实质：实现能量转换与控制(1)放大对象：交流量放大对象：交流量(即变化量即变化量)即由一个能量较小的输入信号控制直流电源，即由一个能量较小的输入信号控制直流电源，使之转换成交流能量输出，驱动负载。使之转换成交流能量输出，驱动负载。3.1 3.1 放大电路的基本概念放大电路的基本概念电子系统举例电子系统举例: :收音机接收广播信号收音机接收广播信号广播电台电磁感应前置放大器电压放大中间放大器（功率放大器天线扬声器属于交流放大！一般来说，放大电

3、路就是一个双端口网络。一般来说，放大电路就是一个双端口网络。Su信号源电压信号源电压iu输入电压输入电压ou输出电压输出电压Rs信号源内阻信号源内阻RL负载电阻负载电阻ii输入电流输入电流oi输出电流输出电流3.1.2 3.1.2 放大器的主要性能指标放大器的主要性能指标 ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu1. 放大倍数：输出量与输入量之比放大倍数：输出量与输入量之比电压放大倍数是最常被研究和测试的参数电压放大倍数是最常被研究和测试的参数信号源信号源信号源信号源内阻内阻输入电压输入电压输入电流输入电流输出电压输出电压输出电流输出电流 在工程上常用以在工程上常用以1

4、0为底的对数增益表达，其基为底的对数增益表达，其基本单位为本单位为B（贝尔，（贝尔，Bel），平时用它的十分之一单），平时用它的十分之一单位位dB（分贝，（分贝，decibel的缩写）。的缩写）。 由于功率与电压（或电流）的平方成比例，因由于功率与电压（或电流）的平方成比例，因此功率增益表示为：此功率增益表示为：dB log20uuAAdB log20iiAAdB log10ppAA2. 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻 将输出等效将输出等效成有内阻的电成有内阻的电压源，内阻就压源，内阻就是输出电阻。是输出电阻。LooLoooo) 1(RUURUUUR空载时输出空载时输出电压有效值电压有效

5、值带带RL时的输出电时的输出电压有效值压有效值iiiIUR 输入电压与输入电压与输入电流有输入电流有效值之比。效值之比。从输入端看进去的从输入端看进去的等效电阻等效电阻输出电阻输出电阻R Ro o的另一种求法：的另一种求法：Ro的求法：将信号源短路，即的求法：将信号源短路，即 =0，但保，但保留留Rs；且负载；且负载RL两端开路，即两端开路，即RL=时时SuiuouoI放大电路（放大器）Su+-Rs+-+-RLiIRo 短路开路Ls0oRUIUR3. 通频带通频带 由于电容、电感及放大管由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数放大电

6、路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降（值下降（中频区的中频区的0.707倍倍），并产生相移。），并产生相移。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。下限频率下限频率上限频率上限频率LHbwfff4. 最大不失真输出电压Uom：交流有效值。交流有效值。5. 最大输出功率Pom和效率：功率放大电路的参：功率放大电路的参数数物质物质导体导体绝缘体绝缘体本征半导体本征半导体自由电子自由电子空穴空穴负电负电正电正电杂质半导体杂质半导体掺入杂质掺入杂质杂质半导体杂质半导体P P型半导体型半导体N N型半导体型半导体3 3价元素价元素5 5价元素价元素自自由由电电

7、子子空空穴穴多多少少PNPN结结单向导电特性单向导电特性正偏正偏反偏反偏PPNN特点特点反向反向ID小小,R大大特点特点正向正向I ID D大大,R,R小小特点特点半导体半导体热敏热敏光敏光敏掺杂掺杂二极管二极管场效应管场效应管三极管三极管PNPN结结（1）PN结的特点结的特点单向导电特性单向导电特性（2 2）二极管的伏安特性曲线）二极管的伏安特性曲线1)具有单向导电特性具有单向导电特性2)二极管是一个非线性器件二极管是一个非线性器件3)反向运用时有击穿现象反向运用时有击穿现象 4)正向运用时有死区电压正向运用时有死区电压oU(V)UBIDI(mA)+IDUUonCDAB正向电流正向电流(大大

8、)(正向导通正向导通)反向电流反向电流(小小)(反向截止反向截止)反向击穿电压反向击穿电压死区电压死区电压Si:0.5v Ge:0.2v（3 3）初学者可以根据三极管符号中的箭头）初学者可以根据三极管符号中的箭头(1)分清电极：带箭头的是发射极。分清电极：带箭头的是发射极。(2)分清类型：箭头向里的为分清类型：箭头向里的为PNP，向外的为，向外的为NPN。(3)确定电流方向：箭头的方向就是电流的方向。确定电流方向：箭头的方向就是电流的方向。并由此确定其它电流的方向。并由此确定其它电流的方向。(4)确定电压的加法：根据电流从高电位流向低电位确定电压的加法：根据电流从高电位流向低电位可知，可知，N

9、PN型管型管e极应接电源负端，极应接电源负端，b、c极应接电极应接电源正端。源正端。PNP型管则相反。型管则相反。120( A)160( A)200( A)放放大大区区 3 12 4iC(mA)O 1 2 3 4 5 6UCE(V)截止区截止区ICE0饱和区饱和区放大区的特点：放大区的特点：1.发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏2.具有恒流特性具有恒流特性3.基极电流对集基极电流对集电极电流的控制电极电流的控制作用。作用。iB=0 ( A)40( A)iB= 80( A)饱和区的特点：饱和区的特点：1.发射结正偏发射结正偏集电结正偏集电结正偏 2.发射结正偏发射结正偏集电结零偏集电结零偏

10、为临界饱和为临界饱和3.基极电流对集基极电流对集电极电流失电极电流失去控制作用去控制作用4. UCE增大时，增大时，IC迅速增大迅速增大截止区的特点：截止区的特点：1. IB0 (如发射结反偏或零偏，集电结如发射结反偏或零偏，集电结反偏反偏)2. 三极管失去放大作用三极管失去放大作用常数B)(CECivfi 截止区：截止区： IB 0以下部分为截止区，以下部分为截止区，发射结零偏或反偏，发射结零偏或反偏，集电结反偏，集电结反偏，IC = ICEO 0，管子，管子c、e间如同断开间如同断开饱和区：饱和区：输出特性的上升和弯曲部分输出特性的上升和弯曲部分,发射结发射结正偏，集电结正偏正偏，集电结正

11、偏(或零偏或零偏),管子管子c、e间如同间如同短接，短接， IB IC , UCE = UCES = 0.3V(硅硅) /= 0.1V(锗锗) 放大区：放大区：(线性区线性区)平坦部分发射结正偏，集电结反偏平坦部分发射结正偏，集电结反偏IC = IB UBE=0.7V(硅管硅管)/0.2v(锗管锗管)(4)(4)场效应管场效应管1. 分类及判别？分类及判别？2. 场效应晶体管与晶体管相比有哪些特点？场效应晶体管与晶体管相比有哪些特点？(5)(5)本章的主要公式和数据本章的主要公式和数据 1 1）三极管各极电流间的关系三极管各极电流间的关系 IE=IB+IC IC IC=IB+ICEO IB I

12、CEO =(1+ )ICBO a a 1 2 2）二极管或三极管发射结正向运用时二极管或三极管发射结正向运用时 死区电压：硅管死区电压：硅管0.5V0.5V锗管锗管0.1V0.1V正向压降：硅管正向压降：硅管0.7V0.7V，锗管，锗管0.2V0.2V（1 1）概念题：教材中的自测题、课件中的思考题）概念题：教材中的自测题、课件中的思考题第第1 1、2 2章习题的主要类型章习题的主要类型（3 3）判断三极管用于放大时电压加得对不对。）判断三极管用于放大时电压加得对不对。（4 4）根据三极管的各极对地（公共端）电压，判断）根据三极管的各极对地（公共端）电压，判断三极管的工作状态（放大、饱和、截止

13、、损坏）。三极管的工作状态（放大、饱和、截止、损坏）。1)1)三极管结偏置的判定法三极管结偏置的判定法常用于已知结偏置情况下常用于已知结偏置情况下2)2)三极管电流关系判定法三极管电流关系判定法常用于解题过程中常用于解题过程中3)3)三极管电位判定法三极管电位判定法常用于实验测定常用于实验测定（5 5）根据各极对地的电压，判断电极和管子类型。）根据各极对地的电压，判断电极和管子类型。（2）判断电路中二极管的通断，求输出电压）判断电路中二极管的通断，求输出电压U。1. 用于放大的晶体管加电压的原则是用于放大的晶体管加电压的原则是:保证发射结保证发射结_向运用，集电结向运用，集电结_向运用。向运用

14、。2. 晶体管各极电流电间的关系是：晶体管各极电流电间的关系是：3. 晶体三极管的主要特性是晶体三极管的主要特性是_，其实质是以小，其实质是以小_大，即小的大，即小的_变化能变化能_大的大的_变化。变化。4. 三极管三极管为为_元件且有元件且有_作用作用。5. 晶体管的接法晶体管的接法(组态组态)是以输入是以输入 、输出、输出_的的公共端接哪个电极来区分的。公共端接哪个电极来区分的。(回路；信号电压；信号电回路；信号电压；信号电流流) 。正正反反CBEIII放大作用放大作用控控电流电流控制控制电流电流电流控制电流控制放大放大信号电压信号电压(A)(1)5V (2)1.7V (3)1V(B)(1) 6 V (2) 1.2 V (3) 1 V5V1.7V1V硅硅NPN 1.2 V 1 V 6 V锗锗PNP课后练习：电路如图所