2章-基本放大电路课件1

1、PowerPoint电子技术模拟电子技术基础PowerPoint电子模拟电子技术基础 * 1、 晶体管工作在放大状态的外部条件： 发射结正向偏置； 集电结反向偏置。*2、晶体管三个极电流关系：IBICIEIBICIE【】内容回顾 * 1、 晶体管工作在放大状态的外部条件：*2、晶体管输入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8【】内容回顾输入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A【】内容回顾放大区截止区饱和区输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=输出特性

2、三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=IB , 且 IC = IBbPNPcebNPNceUCUB UEUCUB IC，UCE0.3V (3) 截止区： UBEIC，UCE0.3V (3) 截止区：发射结反偏，集电结反偏。 UBE0时，饱和1）*三极管工作状态判断方法（以NPN硅管为例）当vBE0 2）利用晶体管三个极电位判断两个PN结的工作情况，确定晶体管的工作状态：两个PN结均正向偏置，晶体管处于饱和状态；两个PN结均反向偏置，晶体管处于截止状态；发射结正向偏置，集电结反向偏置，晶体管处于放大状态。 2）利用晶体管三个极电位判断两个PN结的工作 3）晶体管工作在放大

3、状态时，三个极电位的关系基本满足： NPN型晶体管Vc、VB、VE电位由高到低, PNP型晶体管Vc、VB、VE电位由低到高; 且硅管UBE= 0.7V,锗管 UBE= 0.3V 。 3）晶体管工作在放大状态时，三个极电位的关系基【例1】现已测得某电路中几只晶体管三个极的直流电位如下，各晶体管开启电压均为0.5V。试判断各管的工作状态。放大放大饱和截止【例1】现已测得某电路中几只晶体管三个极的直流电位如下，各晶【例2】判断各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。【例2】判断各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 四、晶体管的主要参数正确使用、选择晶体管的主要依据。 （P34)1、电流放大倍数

4、 体现晶体管的放大能力。 = IC/ IB 或 =IC/ IB2、极限参数体现晶体管的使用范围。 1）最大集电极耗散功率PCM 当晶体管正常工作时，允许的最大功耗是一个确定值。 PCM = ICM UCEM 在晶体管输出特性曲线上画出过耗曲线确定晶体管的工作范围。 四、晶体管的主要参数正确使用、选择晶体管的主要依据。 iC(mA )1234uCE(V)36912IB=020A40A60A80A100APCM = ICM UCEM晶体管过耗曲线晶体管正常工作区晶体管过耗区，为晶体管非工作区。iC(mA )1234uCE(V)36912IB=0202）最大集电极电流 ICM 在一定条件下，晶体管允

5、许通过的最大电流。3）极间反向击穿电压UCBO 、UCEO 晶体管的某一电极开路时，另外两个电极间允许加的最高反向电压。2）最大集电极电流 ICM五、温度对晶体管参数的影响（P36)：温度升高： ICBO （集电极-基极反向饱和电流） 增大，导致ICEO （穿透电流）增大； IB增大，导致IC增大 UBE减小（负温度系数）。五、温度对晶体管参数的影响（P36)：温度升高：【例3】测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。解题思路(1)三极管处于放大状态(2)确定三个电极(3)确定三极管为硅管还是锗管(4)确定为何种类型【例3】测得放大电路中六只

6、晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中【例3】测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。cccccc硅PNP锗PNP锗PNP硅NPN锗NPN硅NPNbbbbbbeeeeee【例3】测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出 1.4 场效应管（FET）场效应管与三极管的区别与联系1、区别：场效应管是电压控制元件， 即栅源极电压（uGS）控制漏极电流（iD）； 而三极管是电流控制元件， 即基极电流（iB）控制集电极电流（iC）。2、联系：两种元件在电路中起的作用类似 在模拟电路中具有放大作用； 在数字电路中起开关作用。 1.4 场效应管（FET）

7、场效应管与三极管的区别与联结型场效应管（ JEFT）绝缘栅场效应管 （MOS）P沟道N沟道正常工作时PN结加反向电压，P沟道N沟道耗尽型增强型耗尽型均有夹断电压uGS（off )且uGS=0时iD 0。有开启电压uon,且uGS=0时iD = 0。结型场效应管（ JEFT）绝缘栅P沟道N沟道正常工作时PN第1章 常用电子元器件总结基本要求：掌握半导体的基本知识；半导体的独有特性、半导体的导电特性，P、N型半导体的载流子数量特点、 PN的单向导电性等。掌握二极管、三极管的结构、特性，会进行状态判断；3. 了解二极管、三极管的主要参数。第1章 常用电子元器件总结基本要求：第2章 基本放大电路 第2

8、章 基本放大电路 第2章 基本放大电路的主要内容 2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2 基本共射放大电路的基本工作原理2.3 放大电路的分析方法2.4 放大电路静态工作点的稳定2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法2.6 晶体管基本放大电路的派生电路第2章 基本放大电路的主要内容 2.1 放大的概念和放大2.1.1 放大的概念简单说就是将小的变成大的2、放大的本质是能量的控制和转换；2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标对于电子技术而言： 1、放大是对变化量而言的， 即放大的对象是变化量；3、放大的前提是信号不失真。2.1.1 放大的概念简单说就是将小的变成大的2、放大2.1

9、.2 放大电路的性能指标放大电路常以正弦波作为测试信号。有代表性：任何稳态信号都可分解为若干频率正弦信号（谐波）的叠加；实验室容易获得；容易测量；4. 幅度、频率容易调节。放大电路测试示意图2.1.2 放大电路的性能指标放大电路常以正弦波作为测试信号一、放大倍数*电压放大倍数-衡量放大电路放大能力的指标。 定义为输出量（电压或电流）和输入量（电压或电流）的比值。电流放大倍数一、放大倍数*电压放大倍数-衡量放大电路放大能力的电压对电流的放大倍数电流对电压的放大倍数电压对电流的放大倍数电流对电压的放大倍数二、输入电阻-体现了放大电路对信号源的影响程度 (或向信号源索取电流的能力)。 从放大电路输入

10、端看进去的等效内阻，定义为输入电压有效值与输入电流有效值之比。 Ri越大，Ii 就越小，ui就越接近uS二、输入电阻-体现了放大电路对信号源的影响程度 (三、输出电阻 断开负载后，向放大电路输出端看进去的等效内阻，定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比。-表征放大电路带负载能力的。三、输出电阻 断开负载后，向放大电路输出端看进AuUS 放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们利用戴维南定理得到其等效电路，这个等效电路的内阻就是输出电阻。roUSAuUS 放大电路对其负载而言，相当于信号如何确定电路的输出电阻Ro ？步骤：1. 所有的电源置零 (电流源断路，电压源短路，即将独立源置零，而保留受

11、控源)。2. 加压求流法。方法一：计算。如何确定电路的输出电阻Ro ？步骤：1. 所有的电源置零 (方法二：测量。Uo 1. 测量开路电压。roUs2. 测量接入负载后的输出电压。roUsRLUo步骤：3. 计算。方法二：测量。Uo 1. 测量开路电压。roUs2. 四、通频带-通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。或指放大电路正常放大信号时对应电路的频带宽度。fL -下限截止频率fH -上限截止频率fbw-通频带 （fbw=fH - fL ）-中频放大倍数四、通频带-通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用 输入回路与输出回路均包含有

12、发射极，故称之为共射放大电路，并称公共端为“地”。2.2 基本共射放大电路的工作原理2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用 2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用1、T：放大电路的核心元件，具有电流放大作用， iC= iB 。2.2.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用1、T：放大2、VBB、RB ：保证发射结正偏。并提供合适的偏置电流。2、VBB、RB ：保证发射结正偏。并提供合适的偏置电流。 即当电路中RC不存在时，电路不具有电压发作用。3、VCC、RC：保证集电 结反偏；VCC ：为输出提供能量（为小信号转换成大信号提供能量）；RC ：将电流的放大作用转 换为电压

13、的放大作用。 即当电路中RC不存在时，电路不具有电压发作用。3ui=02.2.2 设置静态工作点的必要性一、静态的概念 : 当ui=0时，称放大电路处于静态。ui=02.2.2 设置静态工作点的必要性一、静态的概念 ICQUBEQUCEQIBQ二、静态工作点 ： 电路处于静态时，晶体管的基极电流IB、集电极电流IC、b-e间电压UBE、管压降UCE ， 称为放大电路的 静态工作点Q。常将这四个物理量记作：IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。ICQUBEQUCEQIBQ二、静态工作点 ： 常将(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。IB

14、UBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ在近似估算中常认为UBEQ为已知量，对于硅管，取0.7V，对于锗管，取0.2V。IBQ(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输静态工作点 ： 电路处于静态时，晶体管的基极电流IB、集电极电流IC、b-e间电压UBE、管压降UCE称为放大电路的 静态工作点Q。Q记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。在近似估算中常认为UBEQ为已知量,对于硅管,取0.7V,对于锗管,取0.2V。静态工作点 ： Q记作IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ。三、静态工作点的估算: *1、放大电路的直流通路：*2、静态工作点的估算：（根据晶体管电流分配

15、原则）非常 重要！三、静态工作点的估算: *1、放大电路的直流通路：四、 设置合适静态工作点的必要性 加入信号后，信号峰值小于开启电压时，则在整个信号周期内晶体管始终工作在截止状态，输出电压就严重失真。 如果 A与B短路（ui =0）时，晶体管处于截止状态。 所以电子电路工作时，始终要有直流量的支持，电路才可以正常工作。四、 设置合适静态工作点的必要性 加入信号后2.2.3 基本共射放大电路的波形分析UA-大写字母、大写下标，表示直流量。uA-小写字母、大写下标，表示瞬时值（交、直流合成量或叫全量）。ua-小写字母、小写下标，表示交流分量。Ua-大写字母、小写下标，表示有效值。基本共射放大电路

16、的符号表示：2.2.3 基本共射放大电路的波形分析UA-大写字母、大uAua全量交流分量tUA直流分量 基本共射放大电路的符号表示：uAua全量交流分量tUA直流分量 基本共射放大电路的符号表2.2.3 基本共射放大电路的波形分析uiiBtiCtuCEtiCuCEiB当ui 输入正弦信号时，则有:ui与uo的相位相反。2.2.3 基本共射放大电路的波形分析uiiBtiCtuC第2章-基本放大电路课件1第2章-基本放大电路课件1第2章-基本放大电路课件1 即: 当ui为正弦信号时，则有： iB = IBQ+ ib iC = ICQ+ ic uCE= UCEQ+ uce = UCEQ- ic RC

17、 即: 当ui为正弦信号时，则有： 基本共射电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用，依靠RC将电流的变化转化成电压的变化来实现的。 基本共射电路的电压放大作用是利用晶体管的电流2.2.4 放大电路的组成原则（P82P83)一、放大电路的组成原则晶体管必须偏置在放大区： 发射结正偏，集电结反偏。2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。4. 输出回路将变化的电流作用于负载。2.2.4 放大电路的组成原则（P82P83)一、放大电二、常见的两种共射放大电路1.直接耦合共射放大电路： 信号源与电路、电路与负载直接相连。 基本电路的改进： a)电源

18、合并； b)电源用电位表示。 为了防止干扰电源、输入、输出要求接在一个公共端，称为“共地”。 注意：电路元件存在的必要性。二、常见的两种共射放大电路1.直接耦合共射放大电路： 第2章-基本放大电路课件1*静态工作点的Q计算: （无RL时）IBQI1I2*静态工作点的Q计算: （无RL时）IBQI1I2*静态工作点的Q计算: ( RL存在时）利用戴维南定理：*静态工作点的Q计算: ( RL存在时）利用戴维南定理：2.阻容耦合共射放大电路 1）电路： C1、C2为耦合电容。在电路中起连接作用，通交流、阻直流，提高电路的放大能力。波形分析与前面一样，只是更明显输入、输出均为交流信号。2.阻容耦合共射放大电路 1）电路： C1、T:放大元件iC= iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。T:放大元件iC= iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，Vcc、Rb作用：使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。Vc