三极管及单管放大电路

三极管及单管放大电路第1页/共40页7.1半导体三极管1.基本结构BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型第2页/共40页BECNNP基极发射极集电极发射结集电结BECIBIEICNPN型三极管第3页/共40页（1）输入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V

死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。3.特性曲线第4页/共40页（2）输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。第5页/共40页IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCEUBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。第6页/共40页IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死区电压，称为截止区。第7页/共40页实现放大的条件1、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、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。第8页/共40页7.2放大电路的分析方法放大电路分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效电路法图解法计算机仿真第9页/共40页1.直流通道和交流通道放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。但是,电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。这样就有了交流通道（只考虑交流信号的分电路）和直流通道（只考虑直流信号的分电路）。不同的信号可以分别在不同的通道分析。第10页/共40页RB+ECRCC1C2例：对直流信号（只有+EC）开路开路第11页/共40页RB+ECRC直流通道第12页/共40页RB+ECRCC1C2对交流信号(输入信号ui)短路短路置零第13页/共40页RBRCRLuiuo交流通道第14页/共40页2.静态分析(1)估算法：1）根据直流通道估算IBRB+ECRCIBUBERB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。第15页/共40页2）根据直流通道估算UCE、IBRB+ECRCICUCE第16页/共40页例：用估算法计算静态工作点。已知：EC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级第17页/共40页3.动态分析1)三极管的微变等效电路rbe的量级从几百欧到几千欧。第18页/共40页等效ebcbec第19页/共40页2)放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbeibibrceiiicuiuoRBRCRL第20页/共40页3)电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRL第21页/共40页4)输入电阻的计算：对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：输入电阻是动态电阻。第22页/共40页rbeRBRCRL第23页/共40页5)输出电阻的计算：对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：1、所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。2、所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。第24页/共40页0rbeRBRC0所以：用加压求流法求输出电阻：第25页/共40页6.失真分析：为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。第26页/共40页iCuCEuo可输出的最大不失真信号合适的静态工作点ib第27页/共40页iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区称为截止失真信号波形第28页/共40页iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区称为饱和失真信号波形第29页/共40页7.3射极输出器RB+ECRCC1C2RERLuiuo第30页/共40页静态分析：RB+ECRCC2REIBIE折算第31页/共40页动态分析：1、电压放大倍数rbeRERL第32页/共40页1、所以但是，仍有一定的电流放大和功率放大作用。2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称射极跟随器。讨论第33页/共40页2、输入电阻rbeRERL第34页/共40页3、输出电阻用加压求流法求输出电阻。rbeRERsro置0第35页/共