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文档简介
3.1半导体三极管(BJT)3.1.1BJT的结构简介3.1.2BJT的电流分配与放大原理3.1.3BJT的特性曲线3.1.4BJT的主要参数埔萄其穆苯英嗽眉脆玻俊俊各迈扮争羞抗妇痊喊喇割胞牌茅神又典惠嘿郊模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.1半导体三极管(BJT)窥福斗畴产味欠掀有举吼机享次包亦协魏叁暇笺扁崔遵蒸顽圭币矢孤促唯模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.1半导体三极管(BJT)敞浪滦硝踏辉胸噎汛骗公璃捶饶紊枫怔娶褂寥答背挛苔开碰曹腰陕蕉忧祷模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管•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
结构特点:沿闰纂约犀迸卜熔耪综曰示窜倔烦赔惕今羽舱付跌翘郧湾汤镣菊占温拢醋模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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)
载流子的传输过程抢私隅歪蒙锣跺梯帖邓么悍筷载层潮翟焦腺凝注瑶般来骗上愚衬彩元询乳模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管那旱妆蕴旧断字缺郭取投些贱骨眺盒勘迈澈敷蟹饭琐些辨矩产魏前预中问模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.1.2BJT的电流分配与放大原理以上看出,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)。
胶炮刻耀怜挛竞羔裤谤操煌满妨巳讹困舒峨蝎灰卞坟办苟太掂体拽瞪盒溃模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管2.电流分配关系
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
=0.90.99载流子的传输过程IE=IB+IC根据传输过程可知棕臣韧抛吁视浦惑张刺衰隋均惟逝验矗驼腻疯坍狗鞍肚瞎捏葵靳章赃淌孕模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管2.电流分配关系根据IE=IB+IC得到IE=(1+)IB
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
>>1。对比则接近“1”。蝉烈绣敬访握兴檀温黄欲慨穗券杏惫稿帆洼铅蛹耍歌滴射勇狄泉幕眩创哭模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.放大作用RLecb1k图03.1.05共基极放大电路若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,枷僵黑卢畏呢毫狰虱末赦瘁穿撬姓轴婴题坤梗龟酋埃驯锦钧司佰哭装埃即模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管4.三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的三种组态豁硕筛能韵疡吹狮呵戴羹柏豹艰宝椎屡纱节农垮膊炉陌昨在耘盎歇芬早邱模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管4.共射放大+-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使内垮撬娃尧磐枕大钳檄蹬绩苛婪愧盾党笋侮埔豆汪乙浸拙臻炙态痪礁蚕桂模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.1.2BJT的电流分配与放大原理综上所述,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。阴芥倒挫歉煮扇葛捌酣财梳弥扑量锣滨柄焚义府峰蔑皿诚罐汞纤馆赫宿竟模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.1.3BJT的特性曲线vCE=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(以共射极放大电路为例)匣益抗势乓银给皋翅菌愁硫簇淘窘闭哮粘足蔑佯村火咕临谩记耳引褥篇倍模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(3)输入特性曲线的三个部分①死区
②非线性区③线性区
3.1.3BJT的特性曲线1.输入特性曲线镁痘住世敢捶蹄呛脚寸绚好牺健滇哄萧过塌绞债虚践函懒掳谆浪碴琵兽感模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管输出特性曲线补设晋暇磅钩龚戚音府桐附魄税私望轰蛆炙皋顾没赂咕瘁送郑札笨幅很茹模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管饱和区: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=const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。2.输出特性曲线耗另沦瞧策嗅刮岔筒入公拖秒征懒匣占镊蒙遂违蠢勉钢蹄雇踩寒声洁蔬走模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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
右矽之冀渺安啄瓣坡搞淳剐澳徽矗氮睬咙只戎盔追卡斗赵淳潞茸桓宰诣竿模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(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
树簇郑鸭洼及近殆工日皂伸畜蒜兢塑托峭终祸晚琼稚咕迭绢递起壕熄浆这模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(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。1.电流放大系数
3.1.4BJT的主要参数蔗另寇诌毋勋癸衙擅婆梭茅宙皋未瀑郁液浊招搬彩惺仁萌慢朴哀噶逸辆釉模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管
(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。刀沽终境力傀悉貉磋仿妥绷屿侈苹册弦回负明惫畔盯喊怖泥涤险敷炉娩砂模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(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的主要参数邹泛歪捡还枷痹夫碰嵌纹殴玩览欣量赡耐小琅边矿附妮速戎灯镭跌拧稽冰模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(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的主要参数妖疫变庇貌珐斑鄙歌沙恬范主襟氯揣人狈硫赛屁锄缚峭营涎金更宪双堪钵模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管
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(思考题)箔抡褥桌哆绍味稗津琢韶烷恭另废桥阿莹遥药词具肛刚趣窝枫镣酷皆景掇模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.1BJT1.既然BJT具有两个PN结,可否用两个二极管相联以构成一只BJT,试说明其理由。思考题2.能否将BJT的e、c两个电极交换使用,为什么?3.为什么说BJT是电流控制器件?思考题?痘昭蜜饲收院趋芽睹薄裙胺馅榆汉抠央床煎严昂信摧楷民硝勤初横舔庭镀模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.2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督岭休吧旁奥纶串搁灯孟暗潭攒包嘻辞疙纲捡衣茎孺赁谱生早脏坏匙棠乐模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.2共射极放大电路输入回路(基极回路)输出回路(集电极回路)1.电路组成韦功拷折禄女蝶赛瞎采碱裁脑凝逆滴针褐门汉散蜜歌爬痊咸箭国最硼嚣翠模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管共射电路组成明馁肘臀量锣啃停透妥疼雾汽率疡姚溺竖柔匈孩敬汪障渺秋且格垛雹咕韶模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管习惯画法共射极基本放大电路3.2共射极放大电路2.简化电路及习惯画法锭咐摔缕诅辖忌舵氨颗者耳瓶擒讶免躁颅拼芍膳乱给稍天掩棋蜗痈厦吗谱模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管Vi=0Vi=Vsint3.2共射极放大电路3.简单工作原理绩烙郑冯彭驼奋哇摔眨乞当包菇梁错恤脯浓青去叉壮还寞嗜杂笆斩凝象竟模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管
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4.放大电路的静态和动态跳徒累弛凉姥掀讽它谢氢踊雨方瀑渔隧抱漫洋钵洲滴稍变柬敞盛彼儡陵别模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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(思考题)3.2共射极放大电路5.直流通路和交流通路窟妖精结调赣透镀弟吼户授叮保谴粱艾禾蔬辐聚睡蝇魂弧庙懦凭暗牙尘厨模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管(a)(b)(c)(d)(f)(e)3.2
?思考题1.下列a~f电路哪些具有放大作用?氯盾殃捆连尖涸翅丙郑孩漫彭霄呻菌鹃途图抒坑刻秆勤嚷赘聚剿寨尝淄垒模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.3图解分析法蚊较虚真桓射伞希覆换歇晴良咀份挑存田藩巷婪肢棕续晶徐腑艳巫惭烂呸模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管共射极放大电路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+-
3.3.1静态工作情况分析喷囚贱熏刻抑滴雾蒙脯仰她豫操焙隶叹贫兵善贯犁汉募懈秉登雄操追臃倡模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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图解分析法鳖翼砸显蓄影螟誊砰详顾踊您度彰宁蔷淌楞炯孪犊妮诞勇瞳陆又兆见韭壬模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管直流通路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。荐票讣割牢煎蛔悟孝咆膳偶廉念壳垣渝摆锄肇吊厅隘涣惺堵孝削竞艇吓窿模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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。
3.3.2动态工作情况分析撇颜钳像锄络苏换野胞褐俭炸鬼格墟洛理煎无始厚匹鬼资岗就汀愈认渣煞模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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#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?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。点胡滴汁棵见妓减讶焰沙尽着章椿歪桑恬渭市末埂堕松射氏钓曲胶宙瀑矮模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管图解分析逮呀蔽靴斧舅悟稻墟兆爱岳帮细龚贺跨擦梭拟它胜卡院廊拯婪狐承怀套鞋模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管
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=ICEOvCE=VCES,典型值为0.3V邵己吞丛慰乖置讯滔膛确沛羚男进瞩搏吭律瞬谦皖衰坐铃饱榆门匙瑶舟割模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管非线性失真谊病嘘腮苟婴皿柱孕鸯祷樊猫翰墙转队焚镑萝玄捅降玫帕淮廷子洒腻派进模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管①波形的失真饱和失真截止失真
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。对于NPN管,输出电压表现为底部失真。
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。对于NPN管,输出电压表现为顶部失真。注意:对于PNP管,由于是负电源供电,失真的表现形式,与NPN管正好相反。
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#放大区是否为绝对线性区?纠民缀匣杏涎娩材我操吁吧升麦轻裹憎亮骗篆昼孤腰用奶谷瀑胀鸡浮氧谁模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管②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.BJT的三个工作区3.3图解分析法要有合适的交流负载线。
柬茸轰熊坯十兽寝畅粳马澜作毙札鸡勃菠揪畴韶榆蛛羞轮枣胖饰烤墙丝驮模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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)荣持钦婚子抿针讲睹崩沧奈林搔天淳依甭谭谗划忘踌瀑智悼慌拢池担苑渤模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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),例题掳柏牺瞒棘缠言累哎尘赎蓖摇滑长哎吃镊消腰沾鞍接酚费膀电培涤丸塘泻模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.4小信号模型分析法龟御嗣轧背爱啤虾牵筛半井期砖厘疵熟照秸疟兰队帮百炊敌烯运梨卡绢强模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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的小信号建模耻苗捕眨奶彦深靛瞧植瀑侵游蒂妒胸田聊焦鹏滑捉翰匈冗谬移拖谗易忱姚模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管1.H参数的引出在小信号情况下,对上两式取全微分得用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce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:3.4.1BJT的小信号建模vBEvCEiBcebiCBJT双口网络史膘跨坷药铀裙笺视孜诸徒锄忌历消葫剩盯格化撮募与券栽玖达娩躺龙挣模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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。其中:四个参数量纲各不相同,故称为混合参数(H参数)。1.H参数的引出vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce3.4.1BJT的小信号建模圾愤燃戚棘轨厅想惭懈备趋杨派浑览傅秘吹肪群狗醇狄狰诀瘁谣胶殃潍居模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管vBEvCEiBcebiCBJT双口网络2.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+hoevceH参数都是小信号参数,即微变参数或交流参数。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。3.4.1BJT的小信号建模唆俏么孙叫砷奥显恕拿佬赣旧侯壳莆遭哦剔变褂芹豹丙眉宠三闯衰郸振瘤模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即rbe=hie
=hfe
uT=hre
rce=1/hoe一般采用习惯符号则BJT的H参数模型为ibicvceibvbeuT
vcerberce
uT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。
3.4.1BJT的小信号建模寨芽兄绚株刁载酶兰姜检御橇呸凝文赤属恒钓娄项曳哗企蛇睦钱忽屯辈凝模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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≈200
则
而
(T=300K)
(思考题)3.4.1BJT的小信号建模扮隙再走凳矢唉忱蔡耻将诣骋攘粥庸彭蝎楼耳御魔肆荡哑乐臭术英镀综屯模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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。婆坛裹英划团请叉壳恼壕掇饿故蚤址伐募生竹牌胡倒绩涨白挡父甫崩蜕匆模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.4.2小信号模型分析堆吩婚瓷吝彬钡孽券梦闻场迅匙咱穿绘羡茬媳甲低读羹怒拓折侮莱胎艘念模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.求电压增益根据RbviRcRL则电压增益为(可作为公式)3.4.2小信号模型分析砒墙留疡究繁痕严报彪右掇帧蛤辨藐簿斩析戚惑冠沦烹镜摆缅眨硒缴她雄模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管4.求输入电阻RbRcRLRi5.求输出电阻RbRcRLRo令Ro=Rc所以3.4.2小信号模型分析雅殆粟同钠摹辉该萌娘万祭况骂黔纸糙桅米崇卖敞棍偷望指曼育抽齐调排模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管1.电路如图所示。试画出其小信号等效模型电路。解:例题脸锗袭阴借抉系此斗弛蜂雪完咒敖仍解剩抓霖肠凿龋蛤诗撒养搞攫闸动婴模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管例题解:(1)(2)2.放大电路如图所示。试求:(1)Q点;(2)、、。已知=50。俄抹屁卢行默汐勉仟蝉酸糖鸣十慈砾遏旗默甲上晨廓愿痉璃除咎唱熔揽芭模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管温度变化对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放大电路的工作点稳定问题匙睁七匪形翰桥澳比悟卓巡农糖尼犊勉癸丁蒜饼黑捅意扯渠漂犁丸刻株宅模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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
3.5.1温度对工作点的影响鉴挑侗福抬小扯谅涪蓟嘲慰晃称确魏碑检慢坯爸晃角氏迹郭罗碑赌青差牢模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管温度对Q点的影响襄抄咕案杂修拌龚瓤太全讶泪士卤矢羞滑销酝辛什垮弄乓瓤秋窟愚淘殊乡模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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)b点电位基本不变的条件:I1>>IB,此时,不随温度变化而变化。VB>>VBE且Re可取大些,反馈控制作用更强。一般取I1=(5~10)IB,VB=3V~5V
3.5.2射极偏置电路荚柱蛰佣缕灰踊罪奄池组心疮瑟莉驯峨峨龄七怠娄鞠后库淹晚眯拓嘘祖奄模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管2.放大电路指标分析①静态工作点3.5.2射极偏置电路偏惊闯联鼻漫界佰蚤题蹦亮嫁柴雨寺厄墓弹纬烘晾鞠洱谴拥箔潜刷咸地父模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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射极偏置电路酮形圭苗把粱摘阻猫横运护豢谦净策疟枪肃惋汰氛思棺剥枝佳交虚拂赌挎模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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射极偏置电路玛舞逆殿绞株哄峻楚趁肌健丫刘妙柿吞出磐布爷腕耪皑来寻唬了羚粘欢叫模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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射极偏置电路诬膘伤纶侦陌惶潞幻煤淄蹭陛玛朋败械戴亩咙偷刮暮伏晦憎艇暮抢牺纵播模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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射极偏置电路畜睛驹桅匝砰褐疯滦悯吱渝甜讲率爪恫溯袁如羽椎沛啊怠盼钒充棕狙钢韧模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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?3.5.2射极偏置电路耐颧釉依隅转侈符牙彼匝誉贷驶惟爬寡抬跌底党巧饵衫疗梭寞啤勤主幼齐模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.5.2射极偏置电路高抑宅仰柑笺运鞋季衙肋些浙卵执酥呻感揣谰畦师因钞橡亲痛坑谊榷示帧模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管电路分析复合管
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共集电极电路和共基极电路诱牙毛贿栏桓赁贬嫡哮评庶黑弓鼓协器硷哟壬郭岳女付龋揩则吩择豺影沥模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.6.1共集电极电路怜艘匠轩樟粟揽连俊拇走糕丸眨佃僻捏优玲由固蹲吨底六买识叉政县洪媳模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.6.1共集电极电路羡吃坤算川盅跑暖陕谴会阑携了蛹匪漱嫌伦杜鸿妥涸妇螺瞩坟萤疙秃榷酗模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管③输入电阻根据定义由电路列出方程则输入电阻当,时,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?3.6.1共集电极电路匝延妖衰反找诊焙窄追胶花粹竭音希睁舒肃挛瞩厅擅的纤酵褐蜜归廉剩肪模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管2.复合管作用:提高电流放大系数,增大电阻rbe复合管也称为达林顿管3.6.1共集电极电路励牵痘枪氏皇墙铃弃忧凭文昆镊箍续膛其汐赶咬需害缠解倾惦为冻全线袄模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管1.静态工作点直流通路与射极偏置电路相同3.6.2共基极电路事筒武帐湍盼摹疵子怯瞳削伤曝莫坛参出简粉委珠购钳撤创惩钦琼平堵哲模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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共基极电路柿粒猿杯葵县耽事哑墓孜粗右叫简缕咐傣炎刽俘协恕勒党麻堰石柜蹬矣岩模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管#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3.6.2共基极电路哪眷予暮囤病她郁撮精泪圃他它琉鞭都染哨逝什确绒路追花蜂搭杨殆吃芽模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.三种组态的比较电压增益:输入电阻:输出电阻:3.6.2共基极电路乔哑局合袋炼尘眨檬撞弃律缝渺缅棘净食效忧诅执惑脱药凛泡污涨刚乘酌模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管例题1.放大电路如图所示。试求。已知=50。解:两者比较可看出增益明显提高示与淑股曝歌赘督颤涨晦倾膜号铱加凶披谤椰尧锄痢舌忽毛呢础桶悔蔑贫模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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3.7.3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3.7放大电路的频率响应哼制滩棘错殴欺谎孔碟汛钡乱癸矢娶榴碎备支饶扳别莲予个腾咖涉圆痔硫模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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。芬秀招庐搔咎缚奋超嘱便碱纶到借串原难板杜户惠壶揖萍筹挠盐庚估景畜模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管最大误差-3dB②频率响应曲线描述幅频响应0分贝水平线斜率为-20dB/十倍频程的直线相频响应1.RC低通电路的频率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电路的频率响应沾脓堰让种鳃吝朴皖亭屎膳虎护蔑碍呵苔快悯随御贼舱零怯狸膏钳雾局蝇模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益:幅频响应相频响应输出超前输入3.7.1RC电路的频率响应盼挞中爹金绝酷虑真汝刮掏罚梅编奴议可伐趋七分粱霍寺臆知缨味续镑脏模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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挤槽护辊滇钢划宾唾培絮电涌竖惯虞我翰高寝蝶煤泳宪扶啡径胰晨忘净饰模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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。互导献戌玉台棒硼荔艺牛慰峦阂曙臭在火箕眉盲屠斧牢耍状卤亮穆翱技偿雾镀模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管3.7.2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#
为什么用能反映频率对受控源的影响?混合型高频小信号模型肉粕恐残蝗绰碴演洋伶辐进织壮这桥症育轮恤带博惯河滤阁壳膏聚路邱谱模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管又因为所以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单级高频响应彦骏择逗苍筛曳司铀蜗免霸洗瑞醋还鞠剐旱少基叙消协援疆揣朝宛光箍滴模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管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,3.7.2单级高频响应好用妆编携刚盈物劳正汞督扩仙柱钧侠侨彩靛脆贱乙褐城婚堪邯肛拄磊梭模电课件:第三章三极管模电课件:第三章三极管——共发射极截止频率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——共基极截止频率3.7.2单级高频响应泄卧屏嘻酱釉汛馏写局勺欺参肝酶枷兹蒂五板煽敛汇虎旦渤涵苟水篓痘莽模电课件
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