模电第五版第三章

3.1半导体三极管（BJT）

3.2共射极放大电路

3.3图解分析法3.4小信号模型分析法3.5放大电路的工作点稳定问题3.6共集电极电路和共基极电路3.7放大电路的频率响应3半导体三极管及放大电路基础3.1.1BJT的结构简介3.1半导体三极管（BJT）3.1.2BJT的电流分配与放大原理3.1.3BJT的特性曲线3.1.4BJT的主要参数(SemiconductorBipolarJunctionTransistor)半导体三极管频率：高频管、低频管功率：材料：小、中、大功率管硅管、锗管类型：NPN型、PNP型半导体三极管是具有电流放大功能的元件3.1.1BJT的结构简介

半导体三极管的结构示意图如图03.1.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结(Je)

集电结(Jc)

基极，用B或b表示（Base）

发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极，用C或c表示（Collector）。

发射区集电区基区三极管符号

结构特点：•发射区的掺杂浓度最高；•集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；•基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面图3.1.2BJT的电流分配与放大原理1.内部载流子的传输过程

三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子

（以NPN为例）

载流子的传输过程

以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管。或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

3.1.2BJT的电流分配与放大原理2.晶体三极管的电流分配及放大作用1)

发射区向基区注入多子电子，形成发射极电流

IE。ICN多数向BC结方向扩散形成ICN。IE少数与空穴复合，形成IBN。IBN基区空穴来源基极电源提供(IB)集电区少子漂移(ICBO)ICBOIB即：IB=IBN

–ICBO2)电子到达基区后(基区空穴运动因浓度低而忽略)ICNIEIBNICBOIB3)

集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流ICICIC=ICN+ICBO2.电流分配关系根据传输过程可知IC=ICN+ICBOIB=IBN-ICBO通常

IC>>ICBO

为电流放大系数，它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般

=0.90.99IE=IB+IC根据

是另一个电流放大系数，同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般

>>1P106总结IE=IB+ICIC=ICN+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）2.电流分配关系3.三极管的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；BJT的三种组态RLecb1k

图03.1.05共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV使当则电压放大倍数VEEVCCVEBIBIEIC+-vI+vEBvO+-+iC+iE+iBiE=-1mA，iC=iE=-0.98mA，vO=-iC•

RL=0.98V，=0.98时，+-bceRL1k共射极放大电路

图03.1.06共射极放大电路VBBVCCVBEIBIEIC+-vI+vBEvO+-+iC+iE+iBvI=20mV

设若则电压放大倍数iB=20uAvO=-iC•

RL=-0.98V，=0.98使4.放大作用

综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。3.1.2BJT的电流分配与放大原理

测量三极管三个电极对地电位，试判断三极管的工作状态。

放大截止饱和-+正偏反偏-++-正偏反偏+-放大Vc>Vb>Ve放大Vc<Vb<Ve发射结和集电结均为反偏。发射结和集电结均为正偏。例1：

测得VB=4.5

V、VE=3.8

V、VC=8

V，试判断三极管的工作状态。放大例2：(a)(b)(c)(d)(f)(e)？思考题1.下列a~f电路哪些具有放大作用？endvCE=0V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE

iB=f(vBE)

vCE=const(2)当vCE≥1V时，vCB=vCE

-vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。vCE=0VvCE

1V(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线3.1.3BJT的特性曲线（以共射极放大电路为例）(3)输入特性曲线的三个部分①死区

②非线性区③线性区

1.输入特性曲线3.1.3BJT的特性曲线饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(vCE)

iB=const2.输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:3.1.3BJT的特性曲线截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压，集电结反偏。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。三极管输出特性输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC

=

IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止区：

UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO

0

例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB

=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区

例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC<

ICmax(=2mA)

，

Q位于放大区。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V时：USB

=5V时:例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ位于饱和区，此时IC和IB

已不是倍的关系。

3.1.4BJT的主要参数(1)共发射极直流电流放大系数

=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const1.电流放大系数

(2)共发射极交流电流放大系数

=IC/IBvCE=const3.1.4BJT的主要参数1.电流放大系数

例：UCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：=(3)共基极直流电流放大系数

=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

(4)共基极交流电流放大系数α

α=IC/IE

VCB=const

当ICBO和ICEO很小时，≈、≈，可以不加区分。3.1.4BJT的主要参数1.电流放大系数

(2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

2.极间反向电流ICEO (1)集电极基极间反向饱和电流ICBO

发射极开路时，集电结的反向饱和电流。

3.1.4BJT的主要参数

即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBEIBEICBO进入N区，形成IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。集电结反偏有ICBO集-射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗PCM

PCM=ICVCE

3.极限参数3.1.4BJT的主要参数(3)反向击穿电压

V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反向击穿电压。V(BR)EBO——集电极开路时发射结的反 向击穿电压。

V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系

V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO

3.极限参数3.1.4BJT的主要参数

由PCM、ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。

输出特性曲线上的过损耗区和击穿区end复习1.三极管NPN和PNP的基本概念2.三极管放大的条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄.。外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。3.BJT的三种工作状态：放大、截止、饱和。

BJT的三种工作组态：CE、CB、CC4.BJT的特性曲线（1）输入特性曲线（2）输出特性曲线

iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const3.2共射极放大电路

电路组成

简化电路及习惯画法

简单工作原理

放大电路的静态和动态

直流通路和交流通路

书中有关符号的约定3.2共射极放大电路1.电路组成输入回路（基极回路）输出回路（集电极回路）2.简化电路及习惯画法习惯画法

共射极基本放大电路3.2共射极放大电路3.简单工作原理Vi=0Vi=Vsint3.2共射极放大电路4.

放大电路的静态和动态

静态：输入信号为零（vi=0或ii=0）时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。

动态：输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称交流工作状态。

电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、IC、和VCE

（或IBQ、ICQ、和VCEQ

）表示。#

放大电路为什么要建立正确的静态？3.2共射极放大电路3.2共射极放大电路5.直流通路和交流通路交流通路

直流通路耦合电容：通交流、隔直流直流电源：内阻为零直流电源和耦合电容对交流相当于短路

共射极放大电路3.3图解分析法

用近似估算法求静态工作点用图解分析法确定静态工作点

交流通路及交流负载线输入交流信号时的图解分析

BJT的三个工作区输出功率和功率三角形

3.3.1

静态工作情况分析

3.3.2

动态工作情况分析

共射极放大电路

3.3.1

静态工作情况分析1.用近似估算法求静态工作点根据直流通路可知：

采用该方法，必须已知三极管的值。一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。直流通路+-

采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。

共射极放大电路2.用图解分析法确定静态工作点首先，画出直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-

3.3.1

静态工作情况分析3.3图解分析法直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输入回路方程：

VBE=VCC－IBRb列输出回路方程（直流负载线）：

VCE=VCC－ICRc在输入特性曲线上，作出直线VBE=VCC－IBRb，两线的交点即是Q点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线VCE=VCC－ICRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ

和ICQ。

3.3.2

动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：

共射极放大电路交流通路icvce+-vce=-ic(Rc//RL)

因为交流负载线必过Q点，即vce=

vCE-VCEQ

ic=

iC-ICQ

同时，令RL=Rc//RL1.交流通路及交流负载线则交流负载线为vCE-VCEQ=-(iC-

ICQ)RL

即iC

=(-1/RL)vCE+(1/RL)VCEQ+

ICQ3.3图解分析法

过输出特性曲线上的Q点做一条斜率为-1/RL直线，该直线即为交流负载线。R'L=RL∥Rc，是交流负载电阻。

交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。

3.3图解分析法2.输入交流信号时的图解分析

3.3.2

动态工作情况分析

共射极放大电路通过图解分析，可得如下结论：

1.vivBEiBiCvCE|-vo|

2.vo与vi相位相反；

3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；

4.可以确定最大不失真输出幅度。#

动态工作时，

iB、

iC的实际电流方向是否改变，vCE的实际电压极性是否改变？

3.3.2

动态工作情况分析3.BJT的三个工作区3.3图解分析法当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：

iC不再随iB的增加而线性增加，即此时截止区特点：iB=0，iC=ICEO

发射结反偏，集电结反偏。vCE=VCES，典型值为0.3V。发射结正偏，集电结正偏。放大区特点：发射结正偏，集电结反偏。正偏反偏反偏集电结正偏正偏反偏发射结饱和放大截止交流动态范围变化非线性失真P122静态工作点Q设置得不合适，会对放大电路的性能造成影响。导致输出信号的波形不能完全重现输入信号的波形。(1)定义(2)饱和失真若Q点偏高，当ib按正弦规律变化时，Q/

进入饱和区，造成ic和uce的波形与ib（或ui）的波形不一致，对NPN管输出电压uo（即uce）的负半周出现平顶畸变。饱和失真也称为底部失真若Q点偏低，则Q//进入截止区，对NPN管而言，输出电压uo的正半周出现平顶畸变，称为截止失真。(3)截止失真截止失真也称为顶部失真饱和失真和截止失真统称为非线性失真。饱和失真和截止失真放大电路的动态范围

放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求：

工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；

3.3.2

动态工作情况分析3.3图解分析法

要有合适的交流负载线。

VCC/4.输出功率和功率三角形

要想PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使Vom

和Iom

都要大。功率三角形放大电路向电阻性负载提供的输出功率

在输出特性曲线上，正好是三角形ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。

3.3.2

动态工作情况分析3.3图解分析法（思考题）例：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位U1、U2、U3分别为：（1）U1=3.5V、U2=2.8V、U3=12V

（2）U1=3V、U2=2.8V、U3=12V

（3）U1=6V、U2=11.3V、U3=12V

（4）U1=6V、U2=11.8V、U3=12V试判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定e、b、c。（1）U1b、U2e、U3cNPN硅（2）U1b、U2e、U3cNPN锗（3）U1c、U2b、U3ePNP硅（4）U1c、U2b、U3ePNP锗如何判断三极管的管脚、管型？电位判断法，电流判断法。原则：发射结正偏，集电结反偏。NPN管UBE＞0，UBC＜0。先求UBE，若等于0.6-0.7V，为硅管；若等于0.2-0.3V，为锗管。

PNP管自己分析。解：例某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。

IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,试判断管脚、管型。解：电流判断法。电流的正方向和KCL。IE=IB+ICABC

IAIBICC为发射极B为基极A为集电极。管型为NPN管。管脚、管型的判断法也可采用万用表电阻法。参考实验。三极管工作区域的判断例：测量某硅BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？（1）

VC

＝6V

VB

＝0.7V

VE

＝0V（2）VC

＝6V

VB

＝4V

VE

＝3.6V（3）VC

＝3.6V

VB

＝4V

VE

＝3.4V解：原则：正偏反偏反偏集电结正偏正偏反偏发射结饱和放大截止对NPN管而言，放大时VC

＞VB

＞VE

对PNP管而言，放大时VC

＜VB

＜VE

（1）放大区（2）截止区（3）饱和区

共射极放大电路

放大电路如图所示。已知BJT的ß=80，Rb=300k，Rc=2k，VCC=+12V，求：

（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）解：（1）（2）当Rb=100k时，静态工作点为Q（40uA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：所以BJT工作在饱和区。VCE不可能为负值，此时，Q（120uA，6mA，0V），

例题end3.4小信号模型分析法3.4.1BJT的小信号建模3.4.2共射极放大电路的小信号模型分析

H参数的引出H参数小信号模型模型的简化H参数的确定（意义、思路）利用直流通路求Q点画小信号等效电路求放大电路动态指标建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路

当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。

由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。3.4.1BJT的小信号建模1.H参数的引出3.4.1BJT的小信号建模

对于BJT双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线如下：iB=f(vBE)

vCE=constiC=f(vCE)

iB=const可以写成：vBEvCEiBcebiCBJT双口网络在小信号情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce3.4.1BJT的小信号建模输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的输出电导。1.H参数的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（H参数）。模型中的主要参数进一步理解：rbe

交流输入电阻

iB——输出电流源表示三极管的电流放大作用①hie为输入电阻，即rbe。②hre为电压反馈系数，即ur。③hfe为电流放大系数，即。

④hoe为输出电导，即1/rce。三极管的微变等效电路（1）输入回路iBvBE当信号很小时，将输入特性在小范围内近似线性。vBEiB对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻rbe。rbe的量级从几百欧到几千欧。对于小功率三极管：（2）输出回路所以：(1)输出端相当于一个受ib控制的电流源。(2)考虑vCE对iC的影响，输出端还要并联一个大电阻rce。rce的含义vbeibvceicvbevceicrce很大，一般忽略。（3）三极管的微变等效电路rbeibibrcerbeibibbce等效cbe2.H参数小信号模型根据可得小信号模型BJT的H参数模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT双口网络三极管用一个模型来代替。对于低频模型可以不考虑结电容的影响。H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。小信号意味着三极管在线性条件下工作，微变也具有线性同样的含义。H参数与工作点有关，在放大区基本不变。H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。3.模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=hie

=hfe

ur

=hre

rce=1/hoe一般采用习惯符号ibicvceibvbeur

vcerberce

ur很小，一般为10-310-4，

rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路

ib

是受控源

，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。

4.H参数的确定

一般用测试仪测出；

rbe

与Q点有关，可用图示仪测出。一般也用公式估算rbe

rbe=rb+(1+

)re其中对于低频小功率管rb≈300

则

而

(T=300K)

低频等效电路的画法3.4.2用H参数小信号模型分析共射极基本放大电路

共射极放大电路1.利用直流通路求Q点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，已知。2.画出小信号等效电路RbviRbRbviRc共射极放大电路icvce+-交流通路RbviRcRLH参数小信号等效电路3.求电压增益根据RbviRcRL则电压增益为（可作为公式）求输入电阻Ri求输出电阻Ro令Ro=Rc

解（1）求Q点，作直流通路直流通路+-例1：如图，已知BJT的β=100，VBE=-0.7V。（1）试求该电路的静态工作点；（2）画出简化的小信号等效电路；（3）求该电路的电压增益AV，输出电阻Ro、输入电阻Ri。2.画出小信号等效电路RbviRcRL3.求电压增益

＝300+（1+100）26/4=965欧4.求输入电阻RbviRcRL5.求输出电阻Ro=Rc＝2K例2：解：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)。根据直流通路求静态参数VBIBIC根据微变等效电路求动态参数1.电压放大倍数2.输入电阻Ri3.输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）RiRi'根据微变等效电路求动态参数例3：解：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)。根据直流通路求静态参数与例2结果完全相同VBIBIC根据微变等效电路求动态参数1.电压放大倍数根据微变等效电路求动态参数2.输入电阻Ri3.输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）RiRi'RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2思考题：如果电路如下图所示，如何分析？1.首先利用图解法或近似估算法确定放大电路的静态工作点Q

。2.求出静态工作点处的微变等效电路参数

和rbe

。3.画出放大电路的微变等效电路。可先画出三极管的等效电路，然后画出放大电路其余部分的交流通路。4.列出电路方程并求解。

总结等效电路法的步骤：3.5放大电路的工作点稳定问题温度变化对ICBO的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对的影响稳定工作点原理放大电路指标分析固定偏流电路与射极偏置电路的比较3.5.1温度对工作点的影响3.5.2射极偏置电路3.5.1温度对工作点的影响1.温度变化对ICBO的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度T

输出特性曲线上移温度T

输入特性曲线左移3.温度变化对的影响温度每升高1°C，要增加0.5%1.0%温度T

输出特性曲线族间距增大总之：

ICBO

ICEOT

VBE

IB

IC

射极偏置电路稳定静态工作点此时，不随温度变化而变化。一般取I1=(5~10)IB，VB=3V~5V

3.5.2射极偏置电路1.稳定工作点原理目标：温度变化时，使IC维持恒定。

如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T稳定原理：

ICIEIC

VE、VB不变

VBE

IB（反馈控制）3.5.2射极偏置电路2.放大电路指标分析①静态工作点3.5.2射极偏置电路2.放大电路指标分析②电压增益输出回路：输入回路：电压增益：<A>画小信号等效电路<B>确定模型参数已知，求rbe<C>增益3.5.2射极偏置电路2.放大电路指标分析③输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻3.5.2射极偏置电路2.放大电路指标分析④输出电阻输出电阻求输出电阻的等效电路网络内独立源置零负载开路输出端口加测试电压对回路1和2列KVL方程rce对分析过程影响很大，此处不能忽略其中则当时，一般（）3.5.2射极偏置电路3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较

共射极放大电路静态：3.5.2射极偏置电路3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较

固定偏流共射极放大电路电压增益：RbviRcRL固定偏流共射极放大电路输入电阻：输出电阻：Ro=Rc#

射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？例:电路如下图所示，已知β=60。（1）用估算法计算Q点；（2）求输入电阻；（3）用小信号模型分析法求电压增益。

解：(1)静态工作点直流通路BRCIC

UCERB1IBVCCIEI1I2RB2RE（3）求电压增益(2)求输入电阻

＝1.2K3.6共集电极电路和共基极电路

静态工作点动态指标

三种组态的比较3.6.1共集电极电路3.6.2共基极电路3.6.1共集电极电路1.电路分析共集电极电路结构如图示该电路也称为射极输出器①求静态工作点由得②电压增益输出回路：输入回路：电压增益：<A>画小信号等效电路<B>确定模型参数已知，求rbe<C>增益3.6.1共集电极电路1.电路分析其中一般，则电压增益接近于1，即电压跟随器③输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻当，时，3.6.1共集电极电路1.电路分析输入电阻大④输出电阻由电路列出方程其中则输出电阻当，时，输出电阻小共集电极电路特点：◆电压增益小于1但接近于1，◆输入电阻大，对电压信号源衰减小◆输出电阻小，带负载能力强#

既然共集电极电路的电压增益小于1（接近于1），那么它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？VT所谓带负载能力强，是指当负载变化时，放大倍数基本不变。RB+ECC1C2RERLuiuo例：已知射极输出器的参数如下：RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12V求Au、

ri和ro

。设：RS=1k，求：Aus、ri和ro

。3.RL=1k时，求Au。RB+ECC1C2RERLuiuoRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12VRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12V1.求Au、

ri和ro

。rbeRERLRB微变等效电路rbe=2.9k，RS=0rbeRERLRB微变等效电路2.设：RS=1k，求：Aus、ri和roRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12Vrbe=2.9k，RS=0RL=1k时3.RL=1k和时，求Au。比较：空载时,Au=0.995

RL=5.6k时,Au=0.990

RL=1k时,Au=0.967RL=时可见：射极输出器带负载能力强。射极输出器的使用1.将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。2.将射极输出器放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能。3.将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。3.6.2共基极电路1.静态工作点

直流通路与射极偏置电路相同3.6.2共基极电路2.动态指标①电压增益输出回路：输入回路：电压增益：3.6.2共基极电路#

共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？2.动态指标②输入电阻③输出电阻3.三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：3.6.2共基极电路例3.6.1如图属于何种组态？其输出电压的波形是否正确？若有错，请改正。Vo

Vo

Vi

-Vcc

R2

R3

ReR1

+解共集电极组态共集电极电路特点：◆电压增益小于1但接近于1，◆输入电阻大，对电压信号源衰减小◆输出电阻小，带负载能力强不正确。Vi

例：电路如图题所示，BJT的电流放大系数为β，输入电阻为rbe，略去了偏置电路。试求下列三种情况下的电压增益AV、输入电阻Ri和输出电阻RO①vs2=0，从集电极输出；②vs1=0，从集电极输出；③vs2=0，从发射极输出。vs2vs1+--+ReRcTbec解①共发射极接法bRcvivoec++--rbeβIbReIbIe③共集电极组态vs2vs1+--+ReRcTbecvs1ecbRcRevo++--IcIe++vs1--ecbrbeReRcvoβIbIb2复合管

作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe注意组成原则P151

复合管1.组成原则：T1管的c或e极接T2管的b极； 两管都处于放大区（电流走的通）。2.复合管等效管类型由第一个管子决定。3.复合管也称为达林顿管3.7.1单时间常数RC电路的频率响应3.7.2单极放大电路的高频响应

RC低通电路的频率响应

RC高通电路的频率响应3.7放大电路的频率响应3.7.3单极放大电路的低频响应3.7.4多级放大电路的频率响应

多级放大电路的增益

多级放大电路的频率响应

低频等效电路

低频响应放大电路的频率响应

在放大电路的通频带中给出了频率特性的概念---

幅度频率特性相位频率特性

幅频特性是描绘：输入信号幅度固定，输出信号的幅度随频率变化而变化的规律。即∣∣=∣∣=

相频特性是描绘：输出信号与输入信号之间相位差随频率变化而变化的规律。即

放大电路的幅频特性和相频特性，称为频率响应。因放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频率成分信号的相移不同，从而使输出波形产生失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅频失真和相频失真是线性失真。产生频率失真的原因1.放大电路中存在电抗性元件，例如耦合电容、旁路电容、分布电容、变压器、分布电感等;

2.三极管的()是频率的函数。在研究频率特性时，三极管的低频小信号模型不再适用，而要采用高频小信号模型。3.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则且令又电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数

研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。最大误差-3dB②频率响应曲线描述3.7.1RC电路的频率响应幅频响应0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线1.RC低通电路的频率响应相频响应表示输出与输入的相位差高频时，输出滞后输入因为所以3.7.1RC电路的频率响应2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应一、RC高通电路的波特图+_+_CR

RC

高通电路令：则有：对数幅频特性：

实际幅频特性曲线：幅频特性当f≥

fL(高频)，当f<fL(低频)，高通特性：且频率愈低，的值愈小，低频信号不能通过。0.1fLfL

10fLf0-20-403dB最大误差为3dB，发生在f=fL处-20dB/十倍频对数相频特性相频特性5.71º-45º/十倍频fL0.1fL

10fL45º90º0f误差由式可得，

在低频段，高通电路产生0~90°的超前相移。5.71º

幅频特性的X轴和Y轴都是采用对数坐标,称为上限截止频率。当时，幅频特性将以十倍频20dB的斜率下降，或写成-20dB/dec。在处的误差最大，有－3dB。

当时，相频特性将滞后45°，并具有

-45/dec的斜率。在0.1和10处与实际的相频特性有最大的误差，其值分别为+5.7°和－5.7°。

这种折线化画出的频率特性曲线称为波特图，是分析放大电路频率响应的重要手段。3.7.2单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模◆

模型的引出◆

模型简化◆

模型参数的获得◆

的频率响应2.共射极放大电路的高频响应◆

型高频等效电路◆

高频响应3.共基极放大电路的高频响应◆

增益-带宽积◆

高频等效电路◆

高频响应◆

几个上限频率的比较三极管的频率参数三极管f

：为值下降至时的频率。0：低频共射电流放大系数；对数幅频特性fTfOf20lg0-20dB/十倍频f0对数相频特性10f0.1f-45º-90º共射截止频率f

值下降到0.7070

(即)时的频率。当

f=f

时，值下降到中频时的70%左右。或对数幅频特性下降了3dB。特征频率fT

值降为1时的频率。f>fT

时，，三极管失去放大作用；

f

=

fT

时，由式得：共基截止频率f

值下降为低频0时

的0.707时的频率。

f

与f

、

fT

之间关系：因为可得说明：所以：1.f

比f

高很多，等于f

的(1+0)倍；2.f

<fT<

f

3.低频小功率管f

值约为几十至几百千赫，高频小功率管的

fT约为几十至几百兆赫。3.7.2单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模①模型的引出rb'e---发射结电阻re归算到基极回路的电阻

---发射结电容---集电结电阻---集电结电容

rbb'---基区的体电阻，b'是假想的基区内的一个点。互导c

be

一、混合

型等效电路混合

型等效电路(a)三极管结构示意图c

be

(b)等效电路

++bce3.7.2单极放大电路的高频响应1.BJT的高频小信号建模②模型简化混合型高频小信号模型3.7.2单级高频响应又因为所以③模型参数的获得（与H参数的关系）1.BJT的高频小信号建模低频时，混合模型与H参数模型等效所以又rbe=rb+(1+

)re从手册中查出3.7.2单级高频响应④的频率响应由H参数可知1.BJT的高频小信号建模即根据混合模型得低频时所以当时，——共发射极截止频率3.7.2单级高频响应④的频率响应1.BJT的高频小信号建模的幅频响应令则——特征频率fTfOf20lg0-20dB/十倍频f010f0.1f-45º-90º二、混合

参数与h参数的关系

低频时，不考虑极间电容作用，混合

等效电路和h参数等效电路相仿，即：

bce

bce混合

参数与h参数之间的关系通过对比可得则则一般小功率三极管三、混合

型等效电路中电容

++bce等效电路：可从器件手册中查到；并且(估算，fT

要从器件手册中查到)注意：

将输入回路与输出