模拟集成电路基础三3

1、第3章 晶体三极管及应用电路3.1 晶体三极管一、晶体三极管的结构及种类二、晶体三极管的工作原理三、三极管的伏安特性曲线四、三极管的参数五、温度对三极管参数的影响一、晶体三极管的结构及种类双极结型晶体管（Bipolor Junction Transistor BJT)BJT特点：有三个引出电极，所以双极结型晶体管BJT也称为晶体三极管或简称晶体管或三极管。三极管符号一、晶体三极管的结构及种类 三极管的结构E-B间的PN结称为发射结(Je) C-B间的PN结成为集电结(Jc)从结构上看主要有两种类型：NPN型PNP型发射区集电区基区发射极E基极B集电极C发射极E基极B集电极C发射区基区集电区发射

2、结集电结发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。 三极管的结构（续）1. 由三层半导体组成，有三个区、三个极、两个PN结。2. 发射区掺杂浓度比集电区高得多，且面积小。基区掺杂低，且很薄。一、晶体三极管的结构及种类发射极E基极B集电极C发射区基区集电区发射结集电结三极管内部条件 三极管的工作原理三极管各区的作用发射区向基区提供载流子基区传送和控制载流子集电区收集载流子二、晶体三极管的工作原理放大作用的外部条件发射结加正向电压，即发射结正偏集电结加反向电压，即集电结反偏注意：三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压才能起放大作用。NPNEBCIEIBIC载流子的传输过程：NPN管的工作原理发射结

3、： 发射结正偏时，发射区向基区扩散电子形成发射极电子电流IEn ；其中少数电子在基区复合，形成了基区复合电流IBn，其余电子扩散到集电区；基区中的多子-空穴也向发射区注入，形成了空穴电流IEp。IB = IBnIEpICBOIC = ICnICBOIE = IEnIEp集电结：发射区的大部分空穴扩散到集电区，在集电结电场的作用下，漂移到极电区形成集电极空穴电流ICn。同时集电结反偏，集电区少子-空穴、基区少子-电子在电场的作用下形成了漂移电流ICBO。ICBOIEp电流分配关系IE = IBICIBnICnIEnPNPEBCIEIBIC载流子的传输过程：PNP管的工作原理发射结： 发射结正偏时

4、，发射区向基区扩散空穴形成发射极空穴电流IEp ；其中少数空穴在基区复合，形成了基区复合电流IBp，其余空穴扩散到集电区；基区中的多子-电子也向发射区注入，形成了电子电流IEn。IB = IBpIEnICBOIC = ICpICBOIE = IEpIEn集电结：发射区的大部分空穴扩散到集电区，在集电结电场的作用下，漂移到极电区形成集电极空穴电流ICp。同时集电结反偏，集电区少子-电子、基区少子-空穴在电场的作用下形成了漂移电流ICBO。ICBOIEn电流分配关系IE = IBICIBpICpIEp 三极管的三种组态 双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出，这样必然有一

5、个电极是公共电极。三种接法也称三种组态： 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；共基组态直流放大系数定义：以发射极电流作为输入电流，以集电极电流作为输出电流时，共基组态的直流放大系数定义为的数值一般在0.9 0.99之间。说明：从发射区注入的载流子绝大部分到达集电区，只有一小部分在基区复合。NPNEBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEn晶体管电流放大作用共射CE组态直流放大系数定义EBECRbRcIBICIEECEB输出电流输入电流RbRcNPNBCIEIBICICBOIEpIBnICnI

6、EnECEBENPNEBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEnECEBECEBRbRcIB=0时，穿透电流若 IBICBO，RbRcNPNBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEnECEBEEBECRbRcibicie+-UiUo共基交流电流放大系数共射交流电流放大系数共射电路的交流电压放大倍数三、三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性指管子各电极的电压与电流的关系曲线。Ib是输入电流，Ube是输入电压，加在B、E两电极之间。Ic是输出电流，Uce是输出电压，从C、E两电极取出。输入特性曲线:Ib=f(Ube) Uce=C输出特性曲线:Ic=f(Uce) Ib=C 共发射极接法三极

7、管的特性曲线EBECRbRcIbIcIe+-UiUo特性曲线 三极管输入特性曲线1. Uce=0V时，发射极与集电极短路，发射结与集电结均正偏，实际上是两个二极管并联的正向特性曲线。2. 当Uce 1V时,Ucb= Uce - Ube 0，集电结已进入反偏状态，开始收集载流子，且基区复合减少， 特性曲线将向右稍微移动一些, IC / IB 增大。但Uce再增加时，曲线右移很不明显。通常只画一条。输入特性曲线分三个区 非线性区 死区 线性区正常工作区，发射极正偏 NPN Si: Ube= 0.60.7VPNP Ge: Ube= 0.20.3VIb=f(Ube) Uce=常数特性曲线 三极管输出特

8、性曲线Ic=f(Uce) IB=常数饱和区:(1) Ic受Uce显著控制的区域，该区域内Uce的数值较小，一般Uce0.7V(硅管)。特点：发射结正偏，集电结正偏(2) 临界饱和时Uces=0.3V左右截止区：Ib=0的曲线的下方的区域Ib=0 Ic=ICEO NPN：Ube0.5V,管子就处于截止态特点：发射结反偏，集电结反偏。输出特性曲线可以分为三个区域:放大区IC平行于Uce轴的区域，曲线基本平行等距。(1) 发射结正偏，集电结反偏，电压Ube大于0.7V左右(硅管) 。(2) Ic=Ib,即Ic主要受Ib的控制。(3) 判断三极管工作状态的依据：饱和区:发射结正偏，集电结正偏截止区：发

9、射结反偏，集电结反偏反偏：Ube0.5V（Si)Ube0.2V（Ge)放大区:发射结正偏，集电结反偏。三极管的四种工作状态：饱和工作状态: 发射结正偏，集电结正偏截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏放大工作状态: 发射结正偏，集电结反偏反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏EBECRbRcIbIcIe+-UiUo四、三极管的参数1. 直流参数共基直流电流放大系数共射直流电流放大系数级间反向饱和电流ICBO和ICEO集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极， O是Open的字头，代表第三个电极E开路。 Ge管：A量级 Si管：nA量级NPNEBCIEIBICICBOIE

10、pIBnICnIEn集电极发射极间的穿透电流ICEO ICEO和ICBO有如下关系 ICEO=（1+ ）ICBO相当基极开路时，集电极和发射极间的反向饱和电流。NPNEBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEn级间反向饱和电流ICBO和ICEO2. 交流参数共基交流电流放大系数共射交流电流放大系数特征频率fT 随着频率下降为1时对应的频率。集电极最大允许电流ICM 当集电极电流增加时， 就要下降，当 值下降到线性放大区 值的2/3时所对应的最大集电极电流。3. 极限参数 当IcICM时，并不表示三极管会损坏。只是管子的放大倍数降低。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

11、生的功耗， PCM= IcUcb 因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用Uce取代Ucb， PCMIC Uce反向击穿电压UCEO,B、UEBO,B、 UCBO,BUCEO,B 表示基极B开路时，CE之间允许施加的最大反向电压。UCEO,BUEBO,B 表示集电极C开路时，EB之间允许施加的最大反向电压。UEBO,BUCBO,B 表示发射极E开路时，CB之间允许施加的最大反向电压。UCBO,B击穿电压之间的关系：UCBO,BUCEO,B UEBO,BUCES,BUCER,B击穿电压之间的关系:UCBO,B UCES,B UCER,B UCEO,BUEBO,B反向击穿电

12、压UCES,B、 UCER,BUCES,B 表示基极B短路(short)时，CE之间允许施加的最大反向电压。UCER,B 表示基极B加电阻时(Resistance)时，CE之间允许施加的最大反向电压。 晶体管的安全工作区UCEO,BUCE/VPCMIC UCE五、温度对三极管参数的影响温度基极门限电压UBEO集电极反向饱和电流ICBO 电流放大倍数小 结晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电流可以控制集电极电流。 要使三极管正常工作并有放大作用，管子的发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置。 三极管的特性可用输入和输出特性曲线来表示，也可用特性参数来表示。主要的特性参数有：电流放大

13、系数、，极间反向电流ICBO、ICEO，极限参数ICM、PCM和BUCEO。 由于 、ICBO、ICEO等受温度影响较大，为了稳定，选管子时ICBO、ICEO要小， 也不要过大。附 录国家标准对半导体三极管的命名方法如下:3 D G 110 B 用字母表示同一型号中的不同规格 用数字表示同种器件型号的序号 用字母表示器件的种类 用字母表示材料 三极管第二位：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高频小功率管、K开关管半导体三极管型号(了解）双极型三极管的参数 参 数型 号 PCM mW ICM mAVRCBO VV

14、RCEO VVREBO V ICBO A f T MHz3AX31D 125 125 20 126* 83BX31C 125 125 40 246* 83CG101C 100 30 450.1 1003DG123C 500 50 40 300.353DD101D 5A 5A 300 25042mA3DK100B 100 30 25 150.1 3003DKG23250W 30A 400 325 8例题： 某放大电路中双极型晶体管3个电极的电流如题2-6图所示。已测出试分析A,B,C中哪个是基级、发射极？该管的为多大？ 解：有图分析根据晶体管放大电路的特点可知A为集电极，B为基极，C为发射极。分

15、析：对于BJT（三极管），有填空：1.放大电路中，已知三极管三个电极的对地电位为VA=-9V，VB=-6.2V，VC=-6V，则三极管是_三极管，A为_极，B为_极，C为_极。答：PNP，A是集电极，B是基极，C是发射极。2. 硅二极管正向导通压降约为_，锗二极管正向导通压降约为_ 。3.测量某硅管BJT各电极对地的电压值如下，说明管子工作的区域：（1）VC=6V，VB=0.7V，VE=0V答案： （1）放大区 （2）饱和区 (3) 截止区答：0.60.7V， 0.20.3V， 。（2）VC=3.6V，VB=4V，VE=3.3V（3）VC=6V，VB=4V，VE=3.7V选择填空：1.当温度升

16、高时，半导体三极管的（ ），穿透电流ICEO（ ），Vbe（ ）。A变大 B变小 C不变答：A，A，B2. 3AX22型三极管的极限参数为：V（BR）CEO=18V，ICM=100mA，PCM=125mW，试判断下列各静态工作点参数属于正常范围的是（ ）。答：BA. ICQ=34mA， VCEQ=4V， B. ICQ=10mA， VCEQ=10VC. ICQ=110mA， VCEQ=1V， D. ICQ=5mA， VCEQ=20V一、放大电路的基本概念1、放大的基本概念放大的对象：变化量放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真判断电路能否放大的基本为出发点3.2 晶体三极管放大电路放大电路的

17、功能：放大微弱信号，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。放大的实质：被放大的输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。2、放大器基本性能指标 从输入端看进去的等效电阻将输出端等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。余弦波信号 放大电路II的输入电阻Ri2是放大电路I的负载电阻。 放大电路I的输出可看作是放大电路II的信号源，信号源内阻就是放大电路I的输出电阻RO1。注意：输入电阻和输出电阻都会直接或间接地影响放大电路的放大能力。 两级级联放大电路 通频带意义：衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。通频带越宽，表明放大电

18、路对不同频率信号的适应能力越强 。其中：Am为中频放大倍数； fL为下限截止频率； fH为上限截止频率。通频带定义：fBW= fH- fL3dB 非线性失真系数：其中：D是非线性失真系数； A1是基波幅值, A2、A3、A4是谐波幅值。 最大不失真输出电压：输入电压再增大就会使输出电压波形失真。用UOM表示或UOPP。 最大输出功率：输出信号不失真情况下负载获得的最大功率，用POm表示。最大效率：注意：以上指标测试时应给电路输入中频段信号的值。其中：表示电源输出总功率。3、基本放大电路的组成UCCRCUi+-Uo+-RBUBB简化：1. 两个电源用一个UCC，去掉UBB, RB改接由UCC供电

19、。2. 公共端接地，设其电位为0，其他各点电位以它做参考点。因此可不画UCC,只标出极性和大小。UoUiUCC共射放大电路UoUiUCC基本组成如下：三 极 管T：起电流放大作用。 负载电阻RC ：将变化的集电极电流转换为电压输出UCC、偏置电阻RB、 RC ：使三极管发射结正偏，集电结反偏，并有一个合适的静态工作点，从而工作在线性放大区，同时UCC给输出信号提供能量。耦合电容C1 、C2：起隔直作用；对交流起耦合的作用。1、静态分析静态Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。静态分析确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ，即静态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放大电路的质量

20、。ICUCEOIBUBEOQIBUBEQUCEIC二、放大电路分析方法静态分析方法（1）解析法（2）图解分析法（1）解析法借助于放大电路的直流通路来求。直流通路是能通过直流的通道。UoUiUCC直流通路画法将电路中的耦合电容和旁路电容开路，即可得到。Ge管: UBEQ=0.2V0.3V解析法UCCIBQICQUBEQUCEQ其中 UBEQ为二极管导通电压：Si管：UBEQ=0.6V0.7V（2）求静态值（1） 首先画出直流通路求解顺序是先求IBQICQUCEQUCEQ=EC-ICQRC例1：用解析法计算静态工作点。已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k， =37.5。解：注意：电路中

21、IB 和 IC 的数量级不同+UCCRBRCT+UBEUCEICIB例2：用解析法计算图示电路的静态工作点。由KVL可得：由KVL可得：IE RE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB（2） 图解法由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQUCCIBICUBEUCE 输入特性曲线 输入回路直流负载线IBUBEEc/RbUCCIBQUBEQQ直流负载线斜率- 1/Rb画出直流负载线，直流负载线和输入特性曲线的交点即是静态工作点Q，由Q可确定IBQ、UBEQ。特性曲线 输出特性曲线 输出直流负载线由输出特性曲线和输出回路直流负载线求ICQ、UCEQUCCIBICUBEUCE求直流负载线两点

22、坐标(UCC,0),(0 ,UCC/Rc)直流负载线和输出特性曲线的有多个交点。只有与IB=IBQ对应的那条曲线的交点才是静态工作点。直流负载线斜率ICQUCEQUCCUCE =UCCICRCUCE /VIC/mA直流负载线Q由IB确定的那条输出特性与直流负载线的交点就是Q点O由图可见：如改变IB的数值，便可改变静态工作点的位置，从而影响放大电路的放大质量。2、交流（动态）分析动态有输入信号Ui0时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。（1） 放大电路的交流通路动态分析内容确定放大电路的放大倍数AU 或AI，输入电阻 ri 和输出电阻 ro 。 将放大电路中电容视作短路；交流通路的画法： 直

23、流电源电阻很小，对交流可视作短路。即可得到放大电路的交流通路。uouiUCCuouiiiicib交流通路的画法：uo=uce= -ic(RL/Rc)= -icRL变化的 通过 转变为变化的电压输出三极管放大作用 ui ube ib ic(ib) uce uo（2）放大电路的工作过程当有交流信号ui加到放大器的输入端时，晶体管各点的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量，此时电路中的信号即有直流，又有交流。符号表示习惯直流分量：大写字母、大写下标，如IB。交流分量：小写字母、小写下标，如ib。交直流叠加量：小写字母、大写下标，如iB。矢量：大写字母、小写下标，如Ib。UBEIB无输入信号(ui

24、 = 0)时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？有输入信号(ui 0)时 uCE = UCC iC RC u o 0uBE = UBE+ u iuCE = UCE+ u oIC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO共射放大电路的电压放大作用uiuBEUBEtuCEUCEuouBE=UBEQ+uiiB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=UCE+uceuo=uce=-icRLuouiUCCiBiCuCEuBEuouiUCCiBiCuCEuBE直流分量：IB。交流分量：ib。交直流叠加量：iB。

25、矢量：IbuBE=UBEQ+uiiB=IBQ+ibiC=ICQ+ic=ICQ+ibuCE=UCEQ+uce=UCEQ -ic(RL/Rc)uo=uce=-ic(RL/Rc) 三极管各电极电流、电压均由交直流分量叠加而成。 若放大的是交流信号，交流分量幅值应小于直流分量。 输入输出反相,即uo与ui的极性相差180o。结论：(3)放大电路的图解分析方法通过作图的方法求AU、AI及放大电路的最大不失真电压。交流负载线 交流负载线确定方法： 通过输出特性曲线上过Q点做一条斜率为1/RL直线，交流负载电阻RL= RLRC 。交流负载线的含义：交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。 uoui

26、iiicib交流负载线特点：比直流负载线要陡，斜率为1/ RL 。图解分析方法图解分析1） 求出静态工作点Q。2） 画出交流通路，求出交流负载电阻 。RL=Rc/RL3） 以Q为基准，在输入特性曲线上，根据ui的变化波形求出ib的波形及幅值Ibm。作出交流负载线。uouiECuouiiIiicibECIBICUBEUCEuouiEC图解分析法 步骤一： 求出静态工作点Q。uouiECuouiIiIcIb步骤二： 画出交流通路，求出交流负载电阻RL 。IbmIcmUom不截止Ucm1不饱和Ucm2步骤三： 以Q为基准，在输入特性曲线上，根据ui的变化波形求出ib的变化波形及幅值Ibm。图解分析（

27、1） 求增益AU=Uom/Uim ，AI=Icm/Iim（2） 确定放大器的最大工作范围-最大不失真电压Ucm=min(Ucm1，Ucm2)1.CE组态放大电路uo与ui相位相反；2.可测出放大电路的电压放大倍数；3.可确定最大不失真输出幅度。小结：图解分析方法（4）放大电路的非线性失真问题因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线性失真。“Q”过低引起截止失真NPN 管： 顶部失真为截止失真。PNP 管： 底部失真为截止失真。不发生截止失真的条件：IBQ Ibm 。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBui uCEiCict OOiCO

28、tuCEQuce交流负载线“Q”过高引起饱和失真ICS集电极临界饱和电流NPN 管：底部失真为饱和失真。PNP 管：顶部失真为饱和失真。IBS 基极临界饱和电流。不接负载时，交、直流负载线重合，V CC= VCC不发生饱和失真的条件： IBQ + I bm IBSuCEiCt OOiCO tuCEQV CC 如果Q设置合适，信号幅值过大也可产生失真，减小信号幅值可消除失真。（5）电路参数对静态工作点的影响1. 改变 RB，其他参数不变R B iB Q 趋近截止区；R B iB uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQQ 趋近饱和区。2. 改变 RC ，其他参数不变RC Q 趋近饱和区。i

29、CuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC（6）放大器工作点稳定问题由于温度变化管子参数发生变化 Q漂移，称为温漂。1)晶体管参数的温度漂移：(1)晶体管的门限电压Ube的温漂：温度系数 Ube/ t: 锗：-2.1mv/oc; 硅：-2.3mv/ocT载流子扩散速度 基区电流(复和机会) ICQ(2)晶体管 的温漂：T禁带宽度空间电荷区 Ube(IBQ= ( Ec-Ube)/ Rb)ICQ(3)晶体管Icbo 的温漂：T少子运动ICBQ ICQ(= IBQ +(1+ ) Icbo )温度系数 / ( t )=(0.51)/oc任意温度时Icbo (toc)= Icbo (20oc)

30、2(t-20)/10综上所述：T ，ICBO，Ube ICQ= IBQ +(1+ ) Icbo 最终导致静态工作点Q升高。2）分压式偏置电路电路的组成及稳定Q点的原理 VB与晶体管参数无关，基极电位基本恒定，不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VB 集电极电流基本恒定 不随温度变化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+稳定过程：温度 IC IE UBE=（VB-IERE） IB IC从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。但 I2 越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加损耗，降低输入

31、电阻。而VB过高必使VE也增高，在UCC一定时，势必使UCE减小，从而减小放大电路输出电压的动态范围。在估算时一般选取：I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+静态工作点的计算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+饱和失真截止失真由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。波形的失真双向失真工作点位置合适信号过大而

32、引起的非线性失真。 放大电路要想获得大的不失真输出幅度，需要： (1)工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；(2)要有合适的交流负载线； (3) 输入信号的幅度不能太大。经验：（6）放大电路的等效电路分析方法共射h参数模型低频小信号模型建立条件：小信号；小信号意味着三极管在线性条件下工作。低频；低频模型可以不考虑结电容的影响，可以忽略晶体管的电容效应和非线性。用途：晶体管h参数模型是分析低频小信号放大器的重要工具。说明：晶体管h参数模型也称为低频小信号模型或微变等效电路。三极管可看成是双端口网络如图所示:三极管的模型可以用网络方程导出过程如下。输入特性曲线：输出特性曲线：取全微分：说明

33、：duBE表示uBE的表化部分，这样可以用uBE表示duBE,其他变量同理。等效电路分析称为输入电阻，即 rbe。称为反向电压传输系数。也称电压反馈系数。称为电流放大系数，即。称为输出电导，即1/rce。其中：等效电路分析iBuBE+-uCE+-icuBE+-uCE+-iBbecichie+-hreuCEhfeiB1/hoe共射h参数模型晶体管h参数模型（或低频小信号模型，或微变等效电路模型）等效电路分析ibube+-uce+-icube+-uce+-ibbecichie+-hreucehfeib1/hoe晶体管h参数模型（或低频小信号模型，或微变等效电路模型）为了描述方便，常用交流信号（如u

34、be）符号表示信号的微变符号（uBE ）。Uec+-IbUbc+-IeUec+-IbbceIehic+-hrcUechfcIb1/hocIeUeb+-IcUcb+-Ucb+-IeebcIchib+-hrbUcbhfbIe1/hobUeb+-Ubc+-共集h参数模型(了解）等效电路分析共基h参数模型(了解）等效电路分析参数互换（了解）三种组态的h参数是可以互换。共射和共基h参数的换算关系共射和共集h参数的换算关系等效电路分析例：已知三极管共射h参数:hie=1.4K， hre=3.3710-4，, hfe=44 ， hoe=27 10-6S。该三极管连成共基电路，求它的共基h参数值。解：共射和共

35、基的反向传输系数很小，输出电阻都很高。等效电路分析h参数模型的简化简化条件：1) 1/hoe(=rce) RL, hoe可以忽略；2) 反向传输系数很小,hre可以忽略。说明：一般共射和共基连接这两个条件都能满足。Uce+-IbbecIchie+-hreUcehfeIb1/hoeUbeUcehfeIbhieUebUcbhfbiebecieichibCE组态h参数简化模型CB组态h参数简化模型等效电路分析输入电阻hie 的估算bcebrercrbb晶体管内部的简化模型表示rbb基区体电阻re发射结正向电阻rc集电结反向电阻（IEQ静态工作点电流）rbb:低频数百欧，典型值300高频几欧几十欧等效

36、电路分析共射h参数等效电路分析方法1)首先画出放大电路的交流通路；2)将交流通路中的晶体管用h参数等效电路代替；3) 标出等效电路中的电压电流量，进行动态分析。UoUsECUoUsiiicib下面分析放大器的几个性能指标：ri ,ro ,AU ,AIUoUsiiicibUoUsiiicibhiehfeibUiRbhie可忽略uoUsiiichiehfeiiui1） 输入阻抗 ri （教材中习惯使用Ri表示)riri=hie如考虑Rb的影响，riri=Rb/hie定义：UbeUcehfeIbhieuousIiIchiehfeIiui等效电路分析2） 输出阻抗步骤：（1）将输入信号源电压Us短路，

37、即 us =0（2）将负载开路即RL=,并在输出端外加一激励信号uo（3）在uo激励下，产生电流Io,则输出阻抗roiihiehfeiiuiiouororo=如考虑Rc电阻对输出阻抗的影响uousiiichiehfeIiuirororo=Rc等效电路分析uousiiichiehfeiiui3） 电流增益AI= hfe4） 电压增益AU考虑信号源内阻RS的影响增加放大增益有效的方法：适量增加IEQ。=-icRLiihie复习：ri例题类型：套公式题目,电路中电源电压常用符号:Ec，Vc，Ucc。工作点稳定 静态分析近似估算法当满足IRb2IBQ时，UiU0ReIEQEcUEIRb2IBQUBEc

38、IEQIRb2UEUiUoRehieUiU0ReIEQEcUEUiUoRerororirihfeIb动态分析说明：Ui表示输入单频信号的有效值。Ib意为此时基极单频信号电流的有效值。Ic、Ie均为交流电流的有效值。工作点稳定UiUoRehierororirihfeIb电压增益-hfeIbRL=Ibhie+(1+hfe)IbReRL=Rc/RL-hfeRL=hie+(1+hfe) ReAU由式可看出： Re的引入虽然可以稳定静态工作点，但它也引入交流负反馈，使放大增益大幅度降低。改进的方法：Re上并联旁路电容。工作点稳定输入电阻UiUoRehierororirihfeIbIb=Ibhie+(1+

39、hfe)IbRe=hie+(1+hfe) Reri=Rb1/Rb2/hie+(1+hfe) Re 输出电阻ro=ro=Rc电压增益-hfeRL=hie+(1+hfe) ReAU工作点稳定 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=50， UBE=0.6V, 试求:(1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE；(2) 画出微变等效电路；(3) 输入电阻ri、ro及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2例解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路RB1

40、RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB(2) 由微变等效电路求Au、 ri 、 ro。微变等效电路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE1放大电路的分析步骤1. 作静态分析画出电路的直流通路计算法图解法静态值IBQICQUBEQUCEQ2. 作动态分析画出电路的交流通路三极管用微变等效电路代替放大电路的微变等效电路hieAU ri ro ri ro图解法：适合于大信号的分析等效电路法：适合于小信号的分析 等效电路法：Si:UBEQ=0.60.7VGe:UBEQ=0.20.3V共集（CC）放大电路静态分析动态分析一、静 态 分 析静态工作点的计算:共集(CC)放大电路电压增

41、益AU(1+hfe)IbRL=Ibhie+(1+hfe)IbRL(1+hfe) RL=hie+(1+hfe) RLRL=Re/RL(1+hfe)RLhiehie共集电路的输入电阻比共射的高。输出电阻UoIoro= -IbRs/Rb + hie-(Ib+ hfeIb)= Rs/Rb + hie1+hfe共集电路具有很低的输出电阻共集(CC)放大电路二、 动态分析（续）输出电阻ro= Rs+ hie1+hfehiero= Re/roro电流增益AIAI=Ie/Ib=1+ hfe共集(CC)放大电路特点：（1）输入阻抗高（2）输出阻抗低（3）电压增益近似为1（4）电流增益大共集(CC)放大电路共集电

42、路的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担。 2. 因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。 3. 利用 ri 大、 ro小以及 Au 1 的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。共基放大电路共基组态放大电路如图所示 因对交流信号而言，基极是输入与输出回路的公共端，所以是共基极放大电路。(一)直流分析 （与共射组态相同）(二)交流分析CB组态微变等效电路电压增益 输入电阻 Ri = hie /(1

43、+hfe)Re hie /(1+hfe) 输出电阻 Ro RC 电流增益具有很好的高频响应特性类别共射放大电路共集放大电路共基放大电路电压增益AU较大小（1）较大Uo与Ui的相位关系反相（相差180o）同相同相最大电流增益AI较大较大小（1）输入电阻ri（ri）中等高阻低阻输出电阻ro（ro）中等低阻高阻频响特性较差较好好用途多级放大电路的中间级输入级、中间缓冲级、输出级高频或宽带放大电路及恒流源电路共射、共集、共基放大电路性能比较多级放大电路 在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，单级放大电路的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放

44、大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。第二级 推动级 输入级 输出级输入输出放大电路的级间耦合应满足条件:必须要保证信号的传输；保证各级的静态工作点正确。常用的多级耦合方式阻容耦合、变压器耦合、直接耦合、光电耦合。放大电路中的零点漂移问题 零点漂移现象是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度,所以经常用温度漂移来表示。（一）阻容耦合:级间采用电容耦合特点：1.电路简单、各级工作点相互独立，零点漂移小。（优点）2.不能传送直流及变化缓慢的信号；且不宜集成（缺点）电容的作用：传送交流信号；阻隔直流。与下级输入电

45、阻构成阻容耦合阻容耦合放大电路（二）变压器耦合1.变压器耦合可隔除直流，传递一定频率的交流信号，因此各级的 Q 互相独立。2.可以实现输出级与负载的阻抗变换，以获得有效的功率传输。两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。变压器耦合的特点：变压器耦合放大电路变压器耦合阻抗变换的原理如图。N1 / N2 =U1 / U2; N2 / N1 =I1 / I2; 理想条件下，变压器原副边的匝数比为：可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。变压器的阻抗变换RLU1 =U2 N1 / N2 I1 = I2 N1 / N2RL = U1 / I1 = (N1 / N2 ) 2 RL = n2 RL

46、(三) 直接耦合放大电路两级间不采用任何器件，直接相连的耦合方式称直接耦合。直接耦合放大电路 (2).直接耦合使各放大级的工作点互相影响。(3).温度漂移严重（零点漂移）。1.直接耦合的特点：(1).直接耦合电路简单、便于集成，且可传送直流或变化缓慢的信号。（优点）2.直接耦合放大电路的问题：e2(1).若e2直接接地：会造成T1管饱和。解决方法：采用二极管、稳压管或采用NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路。集电极电位会逐级提高，后面放大级要加入更大的射极电阻而无法设置正确的工作点。只适用级数较少的电路。(2).接电阻Re：NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路级间采用NPN管和PN

47、P管搭配的方式，如图所示。NPN和PNP管组合由于NPN管集电极电位高于基极电位，PNP管集电极电位低于基极电位，它们的组合使用可避免集电极电位的逐级升高。(四)光电耦合放大电路IiE1RLIoD2RLUoD1E2+-Ui两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。1.原理：采用发光二极管和光敏二极管构成；输入电压使D1发光；光使D2产生电流，输出Uo2.光电耦合的特点：抗干扰性强。（干扰信号不能产生持续的电流、密封、单相传输、输入输出不共地解决地线干扰）一、多级放大电路交流参数的计算求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法:(1)输入电阻法将后一级的输入电阻作为前一级的负载，即将第二级的输入电阻与第一级集电极负载电阻并联。1、多级放大电路的电压增益：(2)开路电压法 将后一级与前一级开路，计算前一级的开路电压增益和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共同作用到后一级的输入端。2、多级放大电路的输入电阻=第一级电路的输入电阻。3、多级放大电路的输出电阻=最末一级的输出电阻。二、直接耦合两极放大电路分析hfe1= hfe2 =hfe=100;