实例解读模拟电子技术完全学习与应用配书光盘2课件

textLogo二、基础篇新浪微博：/circuitfly电路飞翔网站：www.cQQ群：214926972第9章 为放大做准备——三极管偏置电路新浪微博：

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用智能手机、平板电脑扫描二维码www.c9.1■实例引入——温度监测系统新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972热敏电阻在加热器内部实时地监测温度并转换成电信号，放大器把反映温度的微小电信号进行放大后交给单片机组成的控制电路。9.1.1 热敏电阻与分压器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972热敏电阻可与另一个电阻构成分压器，而分压器的输出电压就可以反映热敏电阻实温的温度。某热敏电阻R2在温度为44~56℃的特性如图所示。9.1.1 热敏电阻与分压器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.1.2 初识三极管放大器新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三极管放大器电路特点：分压器偏置。E极电阻RE。C极电阻RC。9.2

■元器件——互补三极管BC546和BC556新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972互补三极管（complementarytransistors）常常指一对NPN和PNP三极管，它们之间有相同的封装和管脚分布、相似的极限参数和电气特性。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.2.2相似的电气参数新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.2.2相似的电气参数互补三极管的IC－VCE关系曲线9.3

■电路与应用——静态工作点新浪微博：

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三极管BC546在周围4个

电阻的配合下，出现了3个重要的参数：IB=150µA、VCE=8V、IC=38mA。根据这3个参数可在BC546的IC－VCE关系曲线上找到一个对应的点。9.3.1 直流负载线与静态工作点新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972电源VCC=+12V，无论4个电阻的阻值如何变化，VCE都不会超过12V。当VCE与VCC相等时就是三极管的截止状态。所以找到VCE=VCC对应的点，记A。把A和Q1点连接起来就形成了直流负载线。9.3.1 直流负载线与静态工作点新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972把三极管不同B极电流下的IC－VCE关系曲线加到直流负载线中，就得到一系列输出参数曲线与负载线的交点：9.3.2 静态工作点与放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果B极电流IB从50µA变化到250µA，ΔIB=200µA（IB的变化量），C极电流IC就会从12mA变化到60mA，ΔIC=48mA。C极电流与B极电流的变化之比为：9.3.2 静态工作点与放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果IB的变化由输入信号Vb引起，经过三极管后，在C极上得到一个放大的信号Vce。9.3.2 静态工作点与放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972输入信号Vb上升图中k-m段，IC的升图中k1-m1段。VCE在减小图中k2-m2段。IB的微小变化，造成了IC从38mA变成了60mA，还令VCE由8V减小到6V。9.3.2 静态工作点与放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果Vb降低，IB下降，图中m-p段。IC跟随下降，图中m1-p1段。VCE上升，图中m2-p2段。同样地，200µA的IB变化撬动了IC变化了48mA，以及VCE变化了5V。9.3.2 静态工作点与放大新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.3 静态工作点与失真新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.3 静态工作点与失真尽量把静态工作点放在直流负载线的中间位置防止出现饱和或截止失真。可以在设计三极管放大时参考：保证输出信号Vce的最大峰值不超过0.95VCC、最小峰值不小于0.05VCC可以防止三极管进入饱和或截止区。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972使三极管放大器的静态工作点达到一个理想的状态有许多种方法，如分压器偏置（voltage-dividerbias）:9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972电阻R1、R2构成分压器向三极管提供偏置电压VB。三极管的输入阻抗RIN(base)与电阻R2并联：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三极管的输入阻抗RIN(base)由直流增益hFE和E极上电阻RE的乘积决定，即：假设hFE=200，于是得输入阻抗：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972如果三极管的输入阻抗RIN(base)≥10R2，则VB可粗略认为等于分压器的输出电压：三极管B-E极之间获得正向偏置，所以VBE=0.7V，于是可以计算出三极管E极电压VE：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972三极管E极与电阻RE串联，根据欧姆定律可得到E极电流IE：由于B极电流IB相对IC、IE而言很小，所以常常忽略不计：三极管C极与电阻RC串联，于是VC为：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972C-E极之间电压VCE可由两极电压之差计算出来，即：其余电路参数：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972把IC=45mA，VCE=6.4V这个点放到IC－VCE坐标上，标记为Q点。再连接上VCE=VCC对应的A点，就形成了该分压器偏置电路的直流负载线。9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972静态工作点下电路参数如IC、VCE等的下标后加上一个“Q”，认为是设计成功的静态工作点参数，即：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972【例9.1】分压器偏置放大器（NPN三极管）：确定放大器的静态工作点，电路参数为：VCC=10V、R1=47kΩ、R2=6.2kΩ、RC=10kΩ、RE=1kΩ。解答：假设hFE=200，于是有：由于RIN(base)≥10R2：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972由VBE=0.7V，可得到：进而得到C极、E极电流：三极管C极与电阻RC串联，得三极管C极电压为：

最后得到C-E极之间电压：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972【例9.2】分压器偏置放大器（PNP三极管）：确定图示电路的静态工作点。9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972解答：假设hFE=200，于是有：此时电流由E极流向B极，所以三极管的输入阻抗RIN(base)与电阻R2并联，于是B极的电压：由VBE=-0.7V，可得到：

进而得到C极、E极电流：9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972根据欧姆定律就可得到C极的电压：最后可得到C-E间的电压：

负号说明E极电压高于C极。9.3.4 分压器偏置新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置C极负反馈偏置（collector-feedbackbias），电阻RB取代了分压器结构，给三极管的B极提供偏置，保证三极管工作在放大状态。电阻RB被称为反馈电阻。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置在C极负反馈偏置中：代入图中参数：假设hFE=200，ICQ=200IBQ。认为ICQ≈

IEQ，于是：这样就解出：IBQ=166µA，于是ICQ=200IBQ=33mA。并得：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置三极管B极电压由于反馈电阻RB的压降得到：于是E极电压为：

最终得到C-E极之间的电压为：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置这样，在直流负载线上找到电路参数对应的静态工作点（Q），。如果在B极输入一个微小的信号，就会在C极上得到一个放大的信号。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置C极负反馈偏置可以提高放大器的稳定性：当三极管IC因温度等原因变大时，电阻RC分压也相应变大，于是使得VC变小。当VC变小，通过反馈电阻RB到VB也就减小，从而使IB降低。而IB的降低会令IC下降，于是使得电阻RC上的分压减小，从而抵消了VC的减小。如果IC因温度等原因变小导致VC变大时，反馈电阻RB则会增加RC的分压来抵消。新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置【例9.3】C极负反馈偏置（PNP三极管）：确定图示电路的静态工作点。解答：假设hFE=200，所以有ICQ=200IBQ，ICQ≈

IEQ，于是得到：解得IBQ=76µA，于是ICQ=IEQ=200IBQ=15.2mA。于是得C极、E极电压：新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.3.5 C极负反馈偏置最后得到C-E极之间的电压：

负号表明E极电压高于C极电压。推荐参考书目9.4■设计与仿真——偏置电路 新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972让三极管的VCQ为电源电压VCC的一半时，比较有利于充分发挥三极管放大潜力。在VCC=12V时，可以设VCQ=6V。由于VCQ=VEQ+VCEQ，所以VCEQ应该略小于6V，比如取VCEQ=5V。9.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V。找一个适当的B极电流IB，比如IB=100µA。从三极管输出参数曲线上找到当VCEQ=5V时C极的静态工作点电流大约为ICQ=27mA。9.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V、IB=100µA、ICQ=27mA。9.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=12V、VCQ=6V、VCEQ=5V、IB=100µA、ICQ=27mA。于是E极电阻RE的阻值为：9.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972此时三极管的直流增益hFE为：三极管的B极输入阻抗为：假设R2的阻值为1kΩ，有：从而解得：R1≈5.6kΩ。最后：9.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 2149269729.4.1 分压器偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V，可取VCQ=VCC/2=9V。VCEQ应该略小于9V，可取VCEQ=8V。输出特性曲线B极电流IB，比如IB=200µA，找到静态工作点电流大约为ICQ=51mA。9.4.2 C极负反馈偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V、VCQ=9V、VCEQ=8V、IB=200µA、ICQ=51mA。9.4.2 C极负反馈偏置设计新浪微博：

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QQ群：/circuitfly www.c 214926972VCC=18V、VCQ=9V、VCEQ=8