电子技术(电工学2) 课件全套 电子 第1-7章 常用半导体器件- 数模和模数转换_第1页
电子技术(电工学2) 课件全套 电子 第1-7章 常用半导体器件- 数模和模数转换_第2页
电子技术(电工学2) 课件全套 电子 第1-7章 常用半导体器件- 数模和模数转换_第3页
电子技术(电工学2) 课件全套 电子 第1-7章 常用半导体器件- 数模和模数转换_第4页
电子技术(电工学2) 课件全套 电子 第1-7章 常用半导体器件- 数模和模数转换_第5页
已阅读5页,还剩486页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第1章常用半导体器件1.2半导体二极管1.3双极型晶体管1.1半导体基础知识1.4场效应晶体管*本章要求1.理解PN结的单向导电性,双极型晶体管的电流分配和电流放大作用;2.了解二极管、稳压管和双极型晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线,理解主要参数的意义;3.会分析含有二极管的电路。半导体器件:电子电路重要的组成部分,其基本结构、工作原理、特性和参数是学习电子技术和分析电子电路的基础。本章从介绍半导体的导电特性及PN结单向导电性入手,分别介绍二极管、双极型晶体管和场效应晶体管的有关知识,为后续学习打下基础。1.1半导体基础知识1.1.1半导体及其导电特性半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间,如锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)以及大多数金属氧化物和硫化物等。半导体的导电能力在不同条件下差别很大,主要特性:(1)热敏性:当环境温度升高,导电能力显著增强。温度敏感元件,如热敏电阻,用于温度测量、温度控制电路。(2)光敏性:当受光照射,导电能力显著增强。光电元件,如光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、光电池等,用于光测量、光控制和光电耦合等电路。(3)掺杂性:纯净半导体掺入微量杂质,导电能力显著增强。不同类型的半导体元器件,如二极管、晶体管、场效应晶体管、晶闸管等,用于各种电子电路。导电特性与其内部结构和导电机理有关。

完全纯净、不含杂质、具有晶体结构的锗、硅、硒。四价元素,原子最外层电子轨道上有四个价电子。每个原子与相邻的其他四个原子结合,每个原子的一个价电子与另一原子的一个价电子组成以共价键结合的共用电子对。1.本征半导体本征激发:价电子获得一定能量(温度升高或受光照),挣脱原子核的束缚,成为自由电子(带负电);同时共价键中留下一个空位——空穴(带正电)。空穴运动:失去电子的原子带正电,吸引附近的价电子填补空穴,使相邻的原子产生新的空穴。价电子逐次递补→空穴反向运动。半导体两端加外电压时,自由电子和空穴都参与导电。两种载流子:自由电子、空穴两部分电流:电子电流、空穴电流自由电子和空穴成对出现,同时又不断成对复合。在一定温度下达到动态平衡。温度升高,载流子增多,导电能力增强。温度对半导体器件性能影响很大。2.杂质半导体本征半导体:两种载流子,但数量少,导电能力仍很低。掺入微量杂质(某种元素),维持原本征半导体的晶体结构,原子只在少量位置上被杂质取代,导电能力大大增强。N型半导体(电子型半导体):掺入五价元素,如磷(P)。磷原子最外层五个价电子:四个参与共价键结构,剩下一个挣脱原子核束缚→自由电子。自由电子数目大量增加。多数载流子(多子):自由电子少数载流子(少子):空穴

2.杂质半导体N型半导体(电子型半导体):掺入五价元素,如磷(P)。多数载流子(多子):自由电子;少数载流子(少子):空穴P型半导体(空穴型半导体):掺入三价元素,如硼(B)。硼原子最外层三个价电子:构成共价键时缺少一个价电子,产生一个空穴。空穴数目大量增加。多数载流子(多子):空穴;少数载流子(少子):自由电子

1.1.2PN结及其单向导电性将不同掺杂类型、浓度的N型半导体、P型半导体通过各种方式结合到一起,能制作出功能各异、品种繁多的半导体器件。制作半导体器件的基础是PN结。1.PN结的形成PN结:N型半导体和P型半导体交界面附近的空间电荷区。交界面两边载流子浓度不同,形成多子的扩散运动:N区自由电子→P区扩散,P区空穴→N区扩散。自由电子和空穴不断复合:交界面P区一侧留下负离子,N区一侧留下正离子,形成一个空间电荷区,产生内电场。内电场阻碍多子扩散,促进少子向对侧漂移运动:N区空穴→P区漂移,P区自由电子→N区漂移。1.PN结的形成交界面两边载流子浓度不同形成多子的扩散运动:N区自由电子→P区扩散,P区空穴→N区扩散。内电场阻碍多子扩散,促进少子向对侧漂移运动:N区空穴→P区漂移,P区自由电子→N区漂移。开始,扩散运动占优势→空间电荷区加宽→内电场增强→扩散运动减弱,漂移运动增强。在一定条件下,多子扩散运动=少子漂移运动→动态平衡→空间电荷区的宽度稳定→

PN结形成。2.PN结的单向导电性PN结加正向电压(正向偏置):P接电源正极,N接电源负极。外电场削弱内电场→空间电荷区变薄→多子扩散运动增强→较大的正向扩散电流,很小的正向电阻→

PN结正向导通。2.PN结的单向导电性PN结加反向电压(反向偏置):N接电源正极,P接电源负极。外电场加强内电场→空间电荷区变厚→少子漂移运动增强→较小的反向漂移电流,很大的反向电阻→

PN结反向截止。2.PN结的单向导电性结论:①

PN结的单向导电性:正向导通,反向截止。②

温度升高,少数载流子数量增多,反向电流增大,温度对反向电流的影响很大。1.2半导体二极管1.2.1基本结构和伏安特性PN结两端加上相应的电极引线,管壳封装。阳极:P区的引线,阴极:N区的引线。箭头方向:PN结正向导通方向。按材料分:硅管、锗管。按用途分:普通二极管、整流二极管、发光二极管、光电二极管、检波二极管、稳压二极管等。1.基本结构阴极阳极VD(晶体二极管,二极管)按PN结的结构分:点接触型、面接触型等。点接触型:一般为锗管,

PN结面积小,不能承受高的反向电压和大电流,高频性能好,适用于小电流整流管、高频检波、脉冲数字电路开关元件等。面接触型:一般为硅管,

PN结面积大,可承受较大的电流,工作频率较低,一般用作整流。2.伏安特性二极管内部只有一个PN结,具有单向导电性。伏安特性:电流与外加电压的关系特性。由正向特性和反向特性组成。2.伏安特性正向特性:(1)死区(OA段):外加正向电压很低,外电场不足以克服内电场对多子扩散运动的阻力,正向电流几乎为零。死区电压:死区最大正向电压,与半导体材料、温度有关。硅管:约0.5V,

锗管:约0.1V。(2)正向导通区(AC段):外电场完全抵消内电场对扩散运动的阻力,正向电流迅速上升。导通管压降:小,硅管:约0.6~0.8V,

锗管:约0.2~0.3V。若外加正向电压较大,二极管一般要串接限流电阻。2.伏安特性反向特性:(1)反向截止区(OB段):反向电流很小,受温度影响较大,随温度上升增长很快。反向饱和电流:当温度一定、反向电压不超过某一范围时,电流基本恒定。(2)反向击穿区(BD段):反向电压过高,反向电流突然增大。反向击穿电压U(BR)。二极管被击穿后,一般会失去单向导电性,要对反向电流加以限制,否则将烧坏二极管。普通二极管不允许工作在反向击穿区。1.2.2主要参数电子器件的参数是其特性的定量描述,选用器件的主要依据。1.最大整流电流IFM二极管长时间正常工作时,允许通过的最大正向平均电流。实际使用时,流过二极管的平均电流不能超过此值。2.最高反向工作电压URM反向工作峰值电压,保证二极管不被反向击穿所允许施加的最高反向电压,一般为反向击穿电压的1/2或2/3。在使用时,二极管实际所承受的最大反向电压不能超过此值。3.最大反向电流IRM二极管电压为反向峰值电压URM时的反向电流。该值大,管子的单向导电性能差,并受温度的影响也大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流较大。

1.2.3等效模型二极管是非线性元件。为了简化分析与计算,用等效模型代替。1.理想模型正向偏置:管压降为零,相当于开关闭合;反向偏置:电流为零,电阻为无穷大,相当于开关断开。2.恒压源模型正向导通:管压降为恒定值,硅管约为0.7V,锗管约为0.3V;反向偏置:电流为零,电阻为无穷大。1.2.4应用电路利用二极管单向导电性,可作整流、检波、限幅、钳位、元件保护、数字电路的开关元件等。含二极管电路的分析步骤:(1)判断二极管的工作状态,即导通或截止。假定二极管断开,计算阳极、阴极电位,或阳极与阴极间电压。若V阳>V阴,或UD

>0:二极管正向导通;若V阳<V阴,或UD

<0:二极管反向截止。理想二极管正向导通时管压降为零,反向截止时相当于断开;否则,正向管压降硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。(2)根据二极管工作状态,再进行其他分析及计算。例1试分别分析二极管为硅管和锗管时,二极管两端的电压和通过二极管的电流。解:(a)二极管正向接法,导通:硅管:UD=0.7V,锗管:UD=0.3V,(b)二极管反向接法,截止:不论硅管和锗管,UD=3V,I=0mA例2R和C构成微分电路。试画出输出电压uo的波形。设uC(0)=0。解:ui=U:电容被很快充电→uR正尖脉冲→VD反向截止→uo=0ui=0:电容很快放电→uR负尖脉冲→VD正向导通→uo=uRVD起检波作用,除去正尖脉冲。t0uRt0uouitU0例3已知输入信号ui=Umsin

t,Um>US,试画出输出电压uo的波形。假设二极管VD为理想二极管。解:选定参考点,假定VD断开:V阳=ui

,V阴=USui>US:V阳>V阴,VD导通,uo=USui<US:V阳<V阴,VD截止,uo=ui

VD起限幅的作用。USUSuoO

tUS例4已知输入信号ui=Umsin

t,Um>US,试画出输出电压uo的波形。假设二极管VD为理想二极管。解:选定参考点,假定VD断开:V阳=ui

,V阴=USui>US:V阳>V阴,VD导通,uo=uiui<US:V阳<V阴,VD截止,uo=US

VD起限幅的作用。USUSVDR例5已知输入端的电位分别为VA=+3V,VB=0V,求输出端Y的电位VY。假设二极管VD1、VD2均为硅管。解:假定VD1、VD2断开:V1阳=VA=+3V,V2阳

=VB=0V,V1阴=V2阴

=-12V,UD1=15V,UD2=12V,∵UD1

>UD2

,∴VD1优先导通VY=VA–0.7V=+3V–0.7V=2.3V

VY>VB,VD2截止。VD1起钳位的作用,将Y端电位钳制在2.3V;VD2起隔离的作用,把输入端B与输出端Y隔离开来。

1.2.5特殊二极管_+VS一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管。外形和内部结构与普通二极管相似。正向特性:与普通二极管一样;反向特性:曲线很陡,即反向击穿后,电流变化很大,两端电压变化很小。正常工作加反向电压。由于制造工艺的特殊性,一定范围内稳压二极管反向击穿可逆。但反向电流过大,超过了其允许值,也会发生热击穿而损坏。所以稳压二极管在使用时必须串联一个适当大小的限流电阻。主要参数1.稳定电压US反向击穿后稳定工作的电压。随工作电流、温度不同而略有改变,即使同一型号的稳压二极管,US也有一定的分散性。

2.稳定电流IS进入反向击穿区所必需的电流参考值。实际电流大于IS时,稳压性能较好。为了预防热击穿,规定一个最大稳定电流ISM。3.最大允许耗散功率PSM管子不致发生热击穿的最大功率损耗,PSM=USISM。4.动态电阻rs

反向特性曲线愈陡,动态电阻愈小,稳压性愈好。5.电压温度系数

U环境温度每变化1℃引起稳压值变化的百分数。4V<US<7V时,电压温度系数接近零。2.发光二极管(LED)将电能转换成光能的半导体器件。由磷砷化镓(GaAsP)、磷化镓(GaP)等半导体材料制成。外加正向电压:多数载流子在扩散过程中相遇复合,过剩的能量以光子的形式释放出来,产生一定波长的光。光的颜色与所采用的半导体材料及浓度有关,常用的有红、绿、黄、蓝和紫等颜色的发光二极管。正向工作电压:比普通二极管高,约为1~2V;反向击穿电压:比普通二极管低,约为5V。发光亮度与工作电流有关,一般为几~十几毫安。优点:体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等。用途:优良的光源,各种电子设备、家用电器、显示装置。3.光电二极管(光敏二极管)将光信号转换成电信号的特殊二极管。P区比N区薄得多,管壳上嵌有一个玻璃窗口,便于光线射入。工作在反向偏置状态:无光照:和普通二极管一样,反向电流很小(<0.2

A);有光照:反向电流明显增大,且光照度愈强,反向电流愈大。用途:测量光的强度,需要光电转换的自动探测、计数、控制等装置中。

1.3双极型晶体管最重要的一种半导体器件,各种电子电路的核心器件:放大电路(利用放大特性),逻辑电路(利用开关特性)。晶体管的广泛使用促进了电子技术的飞跃发展。1.3.1基本结构晶体管的种类很多。按工作频率分:高频管、中频管、低频管;按功率分:小功率管、中功率管、大功率管;按使用材料分:硅管、锗管;按制造工艺分:平面型(多硅管)、合金型(多锗管)。(晶体管,三极管)晶体管内部结构:三层不同类型的半导体,两个PN结。我国生产的硅管多为NPN型,锗管多为PNP型。工作原理类似,仅在使用时电源极性连接不同而已。

NNP基极发射极集电极NPN型BECPNP型BECIBIEICBECIBIEICPPN基极发射极集电极BECBECNNP基极发射极集电极结构特点:集电区:掺杂浓度较高基区:最薄,掺杂浓度最低发射区:掺杂浓度最高发射结:面积小集电结:面积大1.3.2电流分配与放大作用发射结正向偏置、集电结反向偏置。NPN管:

发射结正偏:VB>VE集电结反偏:VC>VB

即VC>VB>VE1.晶体管放大的外部条件PNP管:

发射结正偏:VB<VE集电结反偏:VC<VB

即VC<

VB<

VE共发射极接法:基极回路、集电极回路,发射极是公共端。2.电流分配与放大作用改变RB,基极电流IB、集电极电流IC、发射极电流IE发生变化。共发射极接法:基极回路、集电极回路,发射极是公共端。IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA<0.0010.701.502.303.103.95IE/mA<0.0010.721.542.363.184.052.电流分配与放大作用改变RB,基极电流IB、集电极电流IC、发射极电流IE发生变化。结论:(1)电流符合KCL,,反映电流分配关系。(2)IC

IE

IB

IC

IB,反映电流放大作用(小基极电流IB对大集电极电流IC的控制作用)。(3)IB=0(基极开路)时,IC=ICEO

0(穿透电流)。原因:载流子在晶体管内部的运动规律。IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA<0.0010.701.502.303.103.95IE/mA<0.0010.721.542.363.184.05BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO基区空穴向发射区的扩散可忽略发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE进入P区的电子仅少数与基区空穴复合,形成电流IBE,多数电子扩散到集电区从基区扩散来的电子漂移进入集电结而被收集,形成ICE集电结反偏,少子形成反向电流ICBOIC=ICE+ICBO

ICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBO

IBE直流电流放大系数:(常用公式)若IB=0,则

IC=ICEO0(集-射极间穿透电流)ICBO受温度影响较大。温度

,基极电流IB

、集电极电流IC

。1.3.3伏安特性曲线表示晶体管各极电压和电流之间相互关系的曲线,反映晶体管的特性,是分析和设计放大电路的重要依据。最常用的是共发射极接法的输入特性曲线和输出特性曲线。由于晶体管特性的分散性,半导体器件手册中给出的特性曲线只能作为参考,在实际中可用晶体管特性图示仪直观地显示出来,也可以通过实验测得。1.输入特性曲线基极、发射极间为发射结,正偏,晶体管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,非线性。硅管死区电压约为0.5V,锗管死区电压约为0.1V。正常工作的发射结电压:NPN型硅管UBE

0.6~0.8V,PNP型锗管UBE

-0.2~-0.3V。2.输出特性曲线不同的IB,输出特性曲线不同。一族曲线。划分为三个工作区,分别对应晶体管的三种工作状态。(1)放大区(线性区):近似水平直线的区域。条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。特点:IC的大小受IB的控制,有。

iC的大小几乎与uCE无关,恒流特性,晶体管看作受基极电流控制的受控恒流源。2.输出特性曲线(2)截止区:IB=0以下的区域。条件:发射结反向偏置,集电结反向偏置。特点:IC=ICEO

0UCE

UCC相当于断开的开关。2.输出特性曲线(3)饱和区:靠近纵轴的区域。条件:发射结正向偏置,集电结正向偏置。特点:UCE

0相当于接通的开关。晶体管三种工作状态的电压和电流(a)放大+UBE>0

ICIB+UCE

UBC<0+(b)截止IC

0IB=0+UCE

UCC

UBC<0++UBE

0

(c)饱和+UBE>

0

IB+UCE

0

UBC>0+发射结正向偏置集电结反向偏置NPN型:VC>VB>VEPNP型:VC<VB<VE发射结反向偏置集电结反向偏置NPN型:VB最低PNP型:VB最高发射结正向偏置集电结正向偏置NPN型:VB最高PNP型:VB最低(1)V1=3.5V,V2=2.9V,V3=12V。NPN型硅管,1、2、3依次为B、E、C(2)V1=3V,V2=2.8V,V3=12V。(3)V1=6V,V2=11.4V,V3=12V。(4)V1=6V,V2=11.8V,V3=12V。NPN型鍺管,1、2、3依次为B、E、CPNP型硅管,1、2、3依次为C、B、EPNP型鍺管,1、2、3依次为C、B、E例1测得工作在放大电路中四个晶体管三个极的电位值V1、V2、V3,判断管子的类型、材料及三个极。解:U12=0.6V(硅管)V3最高(集电极)管号VB(V)VC(V)VE(V)T1-0.3-50T22.732.32T31-60T1:UBE=-0.3V,UBC=4.7V,

两个PN结一正偏、一反偏,放大状态,PNP型T2:UBE=0.73V,UBC=0.4V,

UCE=0.3V(≈0),饱和状态,发射结、集电结均正偏,NPN型T3:UBE=1V,UBC=7V,UCE=-6V,截止状态,发射结、集电结均反偏,PNP型例2测得电路中晶体管各极对地的电位值如下表所示,判断各管的工作状态及类型。解:1.3.4主要参数1.电流放大系数晶体管的电流放大能力。含义不同,但在输出特性曲线族线性比较好(平行、等间距)且ICEO较小的情况下,两者的数值差别很小。一般工程估算中,常用晶体管的

值在20~200之间。太小,放大作用差;太大,管子性能不稳定。一般放大电路采用

值在30~80的晶体管为宜。

静态电流(直流)放大系数动态电流(交流)放大系数2.极间反向电流(1)集–基极间反向饱和电流ICBO发射极开路,集电结反向偏置时,集电区和基区中少数载流子向对方运动所形成的电流。受温度影响大,影响晶体管工作的稳定性,ICBO越小越好。小功率锗管:约为几微安~几十微安,小功率硅管:1微安以下。(2)集–射极间穿透电流ICEO基极开路,集电结反偏、发射结正偏时,集电极电流。ICEO=(1+

)ICBO,所以ICEO较ICBO受温度的影响更大。小功率锗管:约为几十微安,小功率硅管:约为几微安。在温度变化范围大的工作环境,放大电路晶体管应选用硅管。3.极限参数限定了使用时不允许超过的限度。(1)集电极最大允许电流ICMIC超过一定值时,

值显著下降,甚至可能损坏晶体管。ICM:

值下降到正常值的三分之二时的集电极电流。(2)集–射极间反向击穿电压U(BR)CEO基极开路时,加在集电极与发射极间的最大允许电压。UCE>U(BR)CEO,ICEO急剧增大,晶体管被反向击穿,损坏。一般使U(BR)CEO>(2~3)UCC。(3)集电极最大允许耗散功率PCM取决于管子允许结温(硅管:约150℃,锗管:70~90℃)。工作时PC

PCM=IC

UCE在晶体管输出特性曲线族上可作出PCM曲线。由ICM、U(BR)CEO、PCM三个极限参数确定晶体管安全工作区。1.3.5特殊三极管1.光电三极管(光敏三极管)将光信号转换成电流信号的半导体器件,把光电流放大

倍。光电耦合器:一个发光二极管、一个光电三极管封装在一起。输入端加电信号→发光二极管发光→光电三极管产生光电流→输出端引出→实现电–光–电的传输和转换。优点:以光为媒介实现电信号的传输,输入端与输出端电气绝缘,抗干扰、隔噪声,响应速度快、工作稳定可靠、寿命长、传输信号失真小、工作频率高,具有完成电平转换、实现电位隔离等功能。2.达林顿三极管(复合管)由两只输出功率大小不等的晶体管按一定接线规律复合而成。根据内部两种类型晶体管复合情况不同,有四种形式。复合管的极性取决于第一只晶体管,复合管的特性取决于第二只晶体管。复合管的电流放大系数近似为两管电流放大系数的乘积。用途:功率放大管,电源调整管。1.4场效应晶体管*外形与普通晶体管相似,但工作机理和控制特性截然不同。普通晶体管:双极型晶体管,两种载流子。电流控制元件,信号源必须提供一定的电流才能工作。输入电阻较低,仅102~104Ω。场效应晶体管:单极型晶体管,一种载流子。电压控制元件,输出电流决定于输入端电压的大小,不需要信号源提供电流。输入电阻很高,可达109~1014Ω。优点:稳定性好、噪声低、制造工艺简单、便于集成等,用途:放大电路、数字电路中。(场效晶体管,场效应管)按参与导电的载流子分:N沟道(载流子为自由电子)、

P沟道(载流子为空穴);按工作状态分:增强型、耗尽型两类;按结构分:结型、绝缘栅型。1.4.1绝缘栅型场效应管金属-氧化物-半导体场效应晶体管,简称MOS管。1.结构与工作原理N沟道绝缘栅型场效应晶体管:P型硅做衬底,两个高掺杂的N+区——引出漏极D、源极S。N+扩散区之间P型硅表面SiO2绝缘体+金属铝——引出栅极G。SiO2绝缘层SiO2绝缘层N沟道绝缘栅型场效应晶体管:漏极D、源极S、栅极G。耗尽型场效应晶体管:在SiO2绝缘层中掺入大量的正离子,产生足够强的内电场,P型衬底硅表层的多子空穴被排斥开,感应出很多电子,漏极和源极之间形成N型导电沟道(电子沟道)。即使栅-源极之间不加电压,UGS=0,漏-源极之间存在原始导电沟道。SiO2绝缘层N沟道绝缘栅型场效应晶体管:漏极D、源极S、栅极G。耗尽型场效应晶体管:UGS=0,漏-源极间存在原始导电沟道。增强型场效应晶体管:在SiO2绝缘层中掺入的正离子数量少或不掺入正离子,不能产生原始导电沟道。只有栅-源极之间加正向电压,UGS>0,漏-源极之间才能形成导电沟道。

N沟道绝缘栅型场效应晶体管工作原理:栅-源极之间电压UGS对漏-源极之间电流ID的控制作用。UDS为常数,当UGS增加→栅极与衬底之间的电场增强→导电沟道变宽→等效电阻变小,漏极电流ID增加;当UGS减小→漏极电流ID减小。P沟道绝缘栅型场效应晶体管与N沟道绝缘栅型场效应晶体管的工作原理是一样的,但两者电源极性、电流方向相反。

2.特性曲线(1)转移特性曲线UGS=0:漏-源极间原始导电沟道导电——漏极饱和电流IDSS。UGS>0:沟道内感应出更多电子,沟道变宽,iD增加;UGS<0:沟道内感应出正电荷与电子复合,沟道变窄,iD减小。UGS达到一定负值:导电沟道内载流子(电子)因复合而耗尽,沟道被夹断,iD

0——夹断电压UGS(off)。N沟道耗尽型2.特性曲线(1)转移特性曲线在UGS(off)≤UGS≤0范围内(2)输出特性曲线可变电阻(Ⅰ)区:iD与uDS线性关系,受UGS控制可变电阻区。线性放大(Ⅱ)区:iD几乎不随uDS变化而变化,iD趋于饱和,曲线近似平行于横坐标。iD随UGS线性变化。

N沟道耗尽型N沟道增强型(1)转移特性曲线IDO:uGS=2UGS(th)时的漏极电流值;UGS(th):开启电压,当UDS一定时,将漏、源极间沟道连通的最小栅、源极之间的电压。(2)输出特性曲线栅-源极电压uGS为正时,才能控制漏极电流iD。一般情况下,N沟道耗尽型场效应管工作在负栅-源极电压状态。1.4.2主要参数1.直流参数饱和漏极电流IDSS、夹断电压UGS(off)、开启电压UGS(th)、栅-源直流输入电阻RGS。RGS:栅-源之间所加电压与产生的栅极电流之比。由于绝缘栅型场效应管栅极电流几乎为零,RGS>109

。2.交流参数跨导gm:UDS为某一固定值时,栅极输入电压每变化1V所引起的漏极电流ID的变化量。衡量场效应管放大能力的重要参数(相当于晶体管的

)。

3.极限参数最大漏-源极击穿电压U(BR)DS:漏、源极间的反向击穿电压,即漏极电流ID开始急剧上升时的UDS值。

1.4.3场效应晶体管与双极型晶体管的比较项目双极型晶体管场效应晶体管载流子两种载流子(电子与空穴)同时参与导电一种载流子(电子或空穴)参与导电控制方式电流控制电压控制类型NPN型与PNP型N沟道与P沟道放大参数

=20~100gm=1~5mA/V输入电阻102~104

109~1014

输出电阻rce很高rds很高热稳定性差好制造工艺较复杂简单,成本低对应极基极-栅极,发射极-源极,集电极-漏极第2章基本放大电路2.2分压式偏置放大电路2.3射极输出器2.1共射极放大电路2.6功率放大电路*2.5差分放大电路2.4多级放大电路2.7场效应管放大电路*本章要求:理解单管交流放大电路的结构和共发射极、共集电极放大电路的性能特点。掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法。3.了解放大电路的频率特性、多级放大电路的性能特点。4.了解差分放大电路的工作原理和性能特点、互补功率放大电路的工作原理。5.了解场效晶体管的电流放大作用、主要参数的意义。放大电路(放大器)是模拟电子电路中最基本、最重要的一种单元电路。作用:不失真地放大信号的幅度(电压或电流)或功率。实质:实现能量的控制与转换。有源元件(双极型晶体管或场效应晶体管)对直流电源的能量进行控制和转换,小能量输入信号→大能量输出信号。放大的对象:信号的变化量。常用的测试信号:正弦波。本章涉及由分立元器件组成的几种常用基本放大电路,将讨论它们的电路结构、工作原理、分析方法以及特点和应用。重点分析双极型晶体管放大电路。双极型晶体管放大电路有三种形式(三种组态):共射极放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路。组态判断:交流通路中输入回路和输出回路公共端对应的极。2.1共射极放大电路2.1.1共射极放大电路的组成发射极:输入回路、输出回路的公共端。C2+RLuo+–RSusC1++–ui+–+–UCCRBUBBRCVT+–信号源负载2.1共射极放大电路2.1.1共射极放大电路的组成发射极:输入回路、输出回路的公共端。C2+RLuo+–RSusC1++–ui+–+–UCCRBUBBRCVT+–晶体管VT放大元件,集电结反偏,发射结正偏,iC=iB。基极电源UBB与基极电阻RB使发射结正偏,提供合适的基极电流。几十千欧到几百千欧。

集电极电源UCC

为电路提供能量,使集电结反偏。几伏到几十伏。2.1共射极放大电路2.1.1共射极放大电路的组成发射极:输入回路、输出回路的公共端。C2+RLuo+–RSusC1++–ui+–+–UCCRBUBBRCVT+–集电极电阻RC将电流的变化转变为电压的变化。几千欧到几十千欧。

耦合电容C1

、C2

隔离输入、输出与放大电路直流的联系,使交流信号顺利输入、输出。几微法到几十微法的极性电容器,注意极性。直流量:大写字母,大写下标,如IB、UBE

;交流量:小写字母,小写下标,如ib、ube

;叠加量:小写字母,大写下标,如iB、uBE。C2+RLuo+–RSusC1++–ui+–+–UCCRBUBBRCVT+–单电源供电电路iB=IB+ibiC=IC+iciE=IE+ieuBE=UBE+ubeuCE=UCE+uce放大电路分析:静态、动态两种情况。静态:放大电路没有输入信号,ui=0;电路中的电压、电流都是直流分量(静态值)。动态:有输入信号,ui≠0

。交流信号叠加在直流分量上,电压、电流是叠加量。由于电容等元件的存在,直流分量所流经的通路和交流分量所流经的通路不完全相同,把直流电源、输入信号对电路的作用区分开,用直流通路和交流通路分别进行研究。直流通路:用于静态分析,计算静态工作点,分析静态工作点与波形失真的关系。交流通路:用于动态分析,计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标。2.1.2静态分析与计算(固定值)将电容视为开路直流通路固定偏置式共射极放大电路在VT输入/输出特性曲线上对应一点——静态工作点Q

2.1.3放大电路的动态性能指标反映:放大电路的放大能力、带负载能力、对信号源的大小和频率影响等。(1)电压放大倍数Au衡量放大电路对输入信号放大能力。越大,放大能力越强。当输入信号为正弦交流信号Au大小取决于放大电路的结构和组成电路各个元器件的参数。在工程上,Au常用以10为底的对数增益表示,基本单位:B(贝尔,Bel),十分之一单位dB(分贝)。(2)输入电阻ri

放大电路对信号源来说是一个负载,可用一个电阻等效代替。放大电路的输入电阻ri:从放大电路输入端看进去的等效电阻。放大电路输入端从信号源所获得的信号电压为

、RS一定时,ri越大,输入电压越大,输出电压也将越大;同时从信号源获取的电流越小,可减轻信号源的负担。输入电阻ri:衡量放大电路向信号源索取信号大小的能力。值越大,放大电路索取信号的能力越强。一般希望输入电阻远远大于信号源内阻。(3)输出电阻ro

放大电路的输出信号给负载,对负载来说,放大电路相当于负载的信号源,可用一个等效电压源来代替。输出电阻ro

:等效电压源内阻,等于负载开路时,从放大电路的输出端看进去的等效电阻,用戴维宁定理中求电源内阻的开路短路法计算。输出电阻ro:衡量放大电路带负载的能力。值越小,负载变化时,输出电压变化越小,带负载能力越强。输出端开路电压输出端短路电流(4)通频带

描述放大电路频率特性的重要指标。输入信号:非单一频率正弦波,包括不同频率的正弦分量。输入信号的频带:输入信号所包含的正弦分量的频率范围。放大电路中有电容,晶体管的PN结存在结电容,电容容抗随频率变化而变化,因此放大电路的输出电压随频率变化而变化,造成同一放大电路对不同频率输入信号的电压放大倍数不同。幅频特性:电压放大倍数的大小随频率的变化规律。(4)通频带

幅频特性:电压放大倍数的大小随频率的变化规律。中频段:最大,且几乎与频率无关;低频段、高频段:下降。通频带宽,输入信号中更多的正弦分量放大倍数相同或变化较小,输出信号重现输入信号波形。下限截止频率上限截止频率通频带2.1.4动态分析与计算动态分析:分析放大电路对交流信号的放大能力及性能指标。一般采用微变等效电路法。微变等效电路法:当交流信号比较小(微变量)时,晶体管各电压、电流在静态工作点附近的小范围内变化。将晶体管看作一个线性器件,进而将放大电路等效为一个线性电路,用线性电路理论来分析计算晶体管放大电路。微变等效电路法的分析步骤:(1)画出放大电路的交流通路;(2)画出放大电路的微变等效电路;(3)计算放大电路主要的性能指标。1.晶体管的微变等效电路晶体管的输入特性曲线非线性,输入信号很小时,在静态工作点Q附近一段曲线可视为直线。晶体管的输入电阻:晶体管基极、发射极间相当于一个电阻rbe低频小功率晶体管:

(几百~几千欧)1.晶体管的微变等效电路晶体管基极、发射极间相当于一个电阻rbe低频小功率晶体管:

(几百~几千欧)晶体管工作于放大状态,集电极电流的交流分量与基极电流的交流分量成线性关系,即ic=

ib,集电极、发射极之间等效为一个受ib控制的恒流源。晶体管的微变等效电路2.放大电路的交流通路交流信号的流通路径。耦合电容值大,容抗很小,对交流信号的电压降忽略不计。交流通路画法:将放大电路中的耦合电容、直流电压源短路。3.放大电路的微变等效电路及其计算晶体管用其微变等效电路代替→放大电路的微变等效电路(1)放大电路的电压放大倍数:负号:共射极放大电路的输出电压与输入电压的相位相反。空载电压放大倍数:输出端开路(未接负载电阻RL)接负载电阻时,RL越大,Au越大。为提高Au

,选大RL。(比有载时增大)(2)放大电路的输入电阻:(较小)(3)放大电路的输出电阻:(较大)(1)放大电路的电压放大倍数:例1已知,UCC=12V,RB=300k

,RC=3k

,RL=3k

=50。试求:(1)放大电路的静态值;(2)电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。解:(1)例1已知,UCC=12V,RB=300k

,RC=3k

,RL=3k

=50。试求:(1)放大电路的静态值;(2)电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。解:(2)2.1.5图解法分析*利用晶体管的特性曲线和已知输入信号的波形作图,对放大电路的静态和动态进行分析。1.直流负载线与静态工作点直流负载线:对应晶体管输出特性曲线坐标系中的一条直线。斜率:−1/RC横轴截距:UCC纵轴截距:UCC/RC直流负载线2.1.5图解法分析*利用晶体管的特性曲线和已知输入信号的波形作图,对放大电路的静态和动态进行分析。1.直流负载线与静态工作点静态工作点画法:(1)根据直流通路求出IB;(2)由IB确定的某条输出特性曲线与直流负载线的交点→静态工作点Q。直流负载线:对应晶体管输出特性曲线坐标系中的一条直线。2.交流负载线与动态工作范围放大电路加交流信号后,晶体管的各个电压和电流均是在静态值的基础上叠加一个交流量,电路的工作点将在静态工作点Q附近变化。交流负载线:对应的直线斜率为。交流信号为零时,工作点一定是静态工作点Q,交流负载线一定也过静态工作点Q,但比直流负载线陡。当负载开路时,交流负载线与直流负载线重合。输入电压ui=ube→使uBE在输入特性曲线的Q1~Q2之间变化→iB随之变化→依次画出iC、uCE的波形。动态工作范围:直线段Q1Q2,工作点移动的轨迹。此时因静态工作点适当,输出信号无失真放大。→在输出特性曲线上对应得到iC、uCE的变化范围交流信号的传输过程:ui(ube)→uBE→iB→iC→RCiC→uo(uce);电压放大倍数:输出电压的幅值与输入电压的幅值之比;晶体管具有反相放大作用:输出电压uo与输入电压ui相位相反集电极电位变化与基极电位变化极性相反

3.非线性失真失真:输出波形与输入波形不完全一致。引起失真的原因有多种。非线性失真:因晶体管特性的非线性而引起的失真。主要原因:静态工作点Q设置不合适,或信号过大,放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线的线性区。静态工作点适当,输出信号无失真放大。截止失真:Q太低→ui负半周进入截止区→iC、uCE失真→uo失真减小RB消除截止失真饱和失真:Q太高→ui正半周进入饱和区→iC、uCE失真→uo失真增大RB消除饱和失真设置合适的静态工作点:一般选在交流负载线的中间,不产生非线性失真。同时输入信号ui的幅值不要过大:以免发生“双向”失真。图解法直观、形象,便于理解放大电路的工作原理;但作图过程较繁琐、误差大,不适合分析较复杂的电路。2.2分压式偏置放大电路合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。固定偏置放大电路简单、容易调整,但外界条件变化(温度变化、三极管老化、电源电压波动等)的影响下,将引起静态工作点的变动,严重时将使放大电路不能正常工作。温度变化的影响最大:温度↑→晶体管的发射结电压UBE↓→

、ICEO均↑→IC↑→静态工作点上移;反之,则静态工作点下移。改进电路——分压式偏置放大电路:当温度升高使IC

增加时,能自动减少IB,从而抑制Q点的变化,保持Q点基本稳定。1.直流通路及静态值的估算若I2>>IB,一般取I2=(5~10)IB,则基极电位:若VB>>UBE,一般取VB=(5~10)UBE,则不受温度影响使VB基本不变使IC基本不变使Au不下降不受温度影响1.直流通路及静态值的估算若I2>>IB,VB>>UBE,则2.稳定工作点的过程发射极电阻RE:反馈电阻,将输出电流的变化反馈至输入端。温度↑静态工作点基本稳定。RE越大,稳定性能越好。RE太大,发射极电位VE增高,减小输出电压的大小。RE选择:小电流情况下为几百欧~几千欧,大电流情况下为几欧~几十欧。交流旁路电容CE:使发射极电流的交流分量旁路,避免了电压放大倍数的下降,一般为几十微法~几百微法。→IC↑→IE↑→VE=REIE↑→UBE=VB-VE

↓IB↓←IC↓←固定3.动态性能指标的计算与固定偏置式共射极放大电路的微变等效电路相似微变等效电路未接旁路电容CE:交流通路微变等效电路未接旁路电容CE:交流通路微变等效电路无旁路电容CE有旁路电容CE分压式偏置放大电路减小增大不变无旁路电容时,电路中引入串联电流负反馈(第3.4节)。虽然放大倍数降低了,但改善了放大电路的工作性能,其中包括提高了放大电路的输入电阻。例2已知,UCC=24V,RB1=33k

,RB2=10k

RC=3.3k

,RE=3.3k

RL=5.1k

=40。试求:(1)静态估算值;(2)电压放大倍数,输入电阻,输出电阻;(3)当RE两端未并联旁路电容CE时,电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解:(1)(2)(3)2.3射极输出器交流通路交流通路:从基极输入信号,从发射极输出信号。集电极为公共端——共集电极放大电路。利用微变等效电路法,对电路动态分析,得电路特点:(1)电压放大倍数接近1,但恒小于1,无电压放大作用,但有一定的电流放大和功率放大作用。(2)输出电压与输入电压同相,故,电路具有跟随作用,因此又称为射极跟随器。(3)输入电阻高,输出电阻低。电路应用:(1)多级放大电路或电子测量仪器的输入级:减小信号源内阻压降,大部分信号电压送到放大电路输入端;减小仪器从信号源吸取的电流,减小仪器接入时对被测电路产生的影响。(2)多级放大电路的输出级:提高带负载的能力。(3)缓冲级或中间隔离级:两级共发射极放大电路之间,阻抗匹配作用,提高前级、后级的电压放大倍数,改善多级放大电路的工作性能。

2.4多级放大电路由一个晶体管构成的单级放大电路,电压放大倍数一般只有几十至几百倍,往往不能满足实际的需求。多级放大电路:把若干单级放大电路组合起来。前一级输出是后一级输入,信号逐级放大。电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等都能达到所需要求。输入级:第1级,对输入级的要求与输入信号有关;中间级:几级放大电路组成,进行信号放大,提供足够大的放大倍数;输出级:最后一级,与负载相接,对输出级的要求要考虑负载的性质。1.耦合方式及特点级间耦合:多级放大电路级与级之间的连接。耦合方式:阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合等。对级间耦合电路的基本要求:(1)要保证各级都能在合适的静态工作点工作;(2)尽量减小信号在传递过程中的损耗和失真。

阻容耦合:利用耦合电容把两级连接起来。电容隔直作用,各级的直流通路互不相通,静态工作点互相独立。当耦合电容足够大时,前一级的输出信号可以几乎不衰减地加到后一级的输入端。集成电路中很难制造大容量电容,所以在集成电路中不采用。应用于分立元件组成的多级放大电路中。第一级第二级负载信号源两级之间通过耦合电容

C2与下级输入电阻连接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––VT1VT2直接耦合:前级的输出端直接接到后级的输入端。耦合电路简单,信号无失真传递,常用于集成电路中。放大缓慢变化的信号或直流信号。+UCCuoRC2VT2uiRC1R1VT1R2––++RE2直接耦合存在问题:(1)前后级静态工作点互相影响;(2)存在零点漂移现象:输入端短接(ui=0)时,输出端电压不保持恒定,缓慢地、无规则地变化。引起原因:电源电压波动、元件老化、半导体元件参数随温度变化使静态工作点波动等(温度漂移)。零点漂移会淹没真正的输出信号,使电路无法正常工作。零点漂移的大小是衡量直接耦合放大器性能的一个重要指标。前级静态工作点的微小波动能像信号一样被后面逐级放大并且输出,故整个放大电路零点漂移大小主要由第一级电路零点漂移决定。为了提高放大器放大微弱信号的能力,提高放大倍数的同时,减小输入级的零点漂移。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。变压器耦合:变压器做耦合元件。各级静态工作点互不影响,并可实现阻抗匹配。变压器体积大、费用高,且电路低频特性差、损耗多,现已较少采用。光电耦合:用发光器件将电信号转变为光信号,再通过光敏器件把光信号变为电信号来实现级间耦合。如在第1.3节中介绍过的光电耦合器件。2.分析方法简介多级放大电路的分析:静态分析、动态分析。静态分析:分析求解各级电路的直流静态工作点。阻容耦合的多级放大电路:各级直流互不影响,各级静态工作点分别计算。直接耦合的多级放大电路:各级直流互相影响,一般要列方程计算。动态分析:求解整个多级放大电路的动态性能指标。动态分析步骤:(1)画出放大电路交流通路和微变等效电路;(2)计算每一级的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻;(3)计算总的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。计算某一级放大电路的性能指标时,考虑前后级之间的关系:后级看作前级的负载,后级的输入电阻看作前级的负载电阻。前级看作后级的信号源,前级的输出电阻看作后级信号源的内阻。总的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻计算方法:(1)总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积

Au=Au1Au2……Aun(2)总的输入电阻等于输入级即第一级的输入电阻

ri=ri1(3)总的输出电阻等于输出级即最后一级的输出电阻

ro=ron

2.5差分放大电路在直接耦合放大电路中抑制零点漂移的措施很多:选取温度特性比较稳定的硅管作为放大元件,利用热敏元件进行温度补偿,以抵消由于温度变化使晶体管参数变化带来的影响等,最有效的抑制方式是改进电路的结构形式。差分放大电路是能很好地抑制零点漂移的电路形式,通常用于多级直接耦合放大电路的输入级。1.基本差分放大电路的组成对称电路结构:两个共射极放大电路。理想情况下,两个晶体管特性、对应电阻参数值都相同,静态工作点相同。输入电压ui1、ui2:两个晶体管的基极输入,输出电压uo:两个晶体管的集电极之间输出。2.零点漂移的抑制静态:ui1=ui2=0,电路对称,两个晶体管各极电流及电位分别对应相等,IC1=IC2

,VC1=VC2

输出电压为零,uo=VC1–VC2=0

温度变化时,两管参数变化,引起各极电流和电位发生变化。电路对称,变化量大小相等、方向相同,ΔIC1=ΔIC2

,ΔVC1=ΔVC2

输出电压为零:uo=(VC1+ΔVC1)–(VC2+ΔVC2)=0抑制因温度变化(或其他原因)而引起的两管同向零点漂移。2.零点漂移的抑制发射极电阻RE可限制每个管子的漂移范围,进一步减小零点漂移,稳定电路的静态工作点。温度↑→IC1↑IC2↑→IE↑→URE↑→UBE1↓UBE2↓→IB1↓IB2↓

IC1↓IC2↓负反馈作用RE越大,抑制作用越显著。RE过大:+UCC一定时,集电极电流过小,影响静态工作点和电压放大倍数。负电源-UEE:抵偿RE两端的直流电压降,从而获得合适的静态工作点。3.信号的输入方式(1)共模输入

ui1=ui2

大小相等、极性相同两管各极电流和电位的变化相同,输出电压为零。电路对共模信号无放大作用,有很强的抑制作用,共模放大倍数Auc=0。(2)差模输入ui1=–ui2

大小相等、极性相反两管各极电流和电位的变化大小相等、反相,输出电压uo=ΔVC1–ΔVC2=2ΔVC1≠0。电路对差模信号有放大作用,差模放大倍数Aud≠0。3.信号的输入方式(3)比较输入

两个输入信号大小、极性任意。将比较信号分解为共模信号uic和差模信号uid的叠加:ui1=uic+uid

ui2=uic–uid电路对共模分量无放大作用,对差模分量有放大作用。例如:ui1=10mV,ui2=6mVui2=8mV-2mV可分解成:

ui1=8mV+2mV4.共模抑制比差分放大电路中,差模信号是有用信号,对差模信号应有较大的放大倍数;共模放大倍数越小越好,电路对零点漂移的抑制能力越强。共模抑制比KCMRR

:差模电压放大倍数Aud与共模电压放大倍数Auc之比共模抑制比越大,差分放大电路分辨有用的差模信号的能力越强,而受共模信号的影响越小。理想情况:KCMRR→∞。2.6功率放大电路多级放大电路的最终目的是要有一定的功率放大能力,以推动负载的工作,如扬声器发声、电动机旋转、继电器动作、仪表指针偏转等。多级放大电路的输出级一般为功率放大电路,将中间级的输出信号进行功率放大。2.6.1对功率放大电路的基本要求(1)在不失真的情况下输出尽可能大的功率。功放中的晶体管工作在极限状态,信号的动态范围大,易产生非线性失真,要求非线性失真一定在允许范围内;(2)具有较高的效率。同等输出功率,效率越高,直流电源需要供给的能量越少。负载得到的交流信号有功功率电源供给的直流功率放大电路按照静态工作点设置的不同,分为三种工作状态:甲类工作状态:静态工作点Q大致在交流负载线的中点。静态电流IC大,晶体管消耗的功率大,电路的效率低。甲乙类工作状态:Q沿交流负载线下移,效率提高。波形部分失真。乙类工作状态:Q下移到IC≈0处,管耗更小,效率更高。波形严重失真。为了提高效率,同时减小信号波形的失真,常采用工作于甲乙类或乙类状态的互补对称功率放大电路。2.6.2互补对称功率放大电路乙类放大OCL电路:正、负等值的双电源供电,VT1:NPN型,VT2:PNP型,两管的其他特性和参数一致,构成射极输出器电路。静态(ui=0):VB=0,VE=0,偏置电压为零,VT1、VT2均截止,IC=0,乙类工作状态,负载中没有电流,uo=0。动态(ui≠0):ui>0时,VT1导通、VT2截止,电流iC1通过负载RL,得正半周uo;ui

<0时,VT2导通、VT1截止,电流iC2通过负载RL,得负半周uo。1.无输出电容(OCL)的互补对称功率放大电路uoiC1互补对称电路:在输入信号的整个周期内,VT1、VT2轮流导通,互相补充,从而输出完整的信号波形。电路采用射极输出器的形式,具有电流和功率放大作用,并且提高了输入电阻和带负载的能力。理想情况下,乙类互补对称电路的输出没有失真。由于没有直流偏置电流,实际上只有当输入信号ui的数值大于晶体管的死区电压(NPN型硅管约为0.5V,PNP型锗管约为0.2V)时晶体管才能导通。交越失真:输入信号ui的数值小于死区电压时,VT1、VT2均截止,负载电阻上输出电压为零,uo波形在正、负半周交接处出现失真。

克服交越失真的办法:采用甲乙类放大OCL电路。二极管VD1、VD2组成偏置电路,导通压降使晶体管静态时略微导通,在输入信号的过零处晶体管可以导通,克服了交越失真。IC很小,电路工作在甲乙类状态。2.无输出变压器(OTL)的互补对称功率放大电路甲乙类放大OTL电路:单电源供电,通过耦合电容C与负载电阻RL相连。静态:两管对称,两管发射极电位即电容两端电压为1/2UCC。动态:ui>0时,VT1导通、VT2截止,电源向电容C充电,并得正半周uo;ui

<0时,VT2导通、VT1截止,电容C放电,作为VT2的直流电源,并得负半周uo。只要电容C的容量足够大,其两端电压可认为近似1/2UCC不变,VT1、VT2的集-射极之间所加的电源电压都是1/2UCC。2.6.3集成功率放大电路集成功率放大电路种类和型号很多,使用时只需在电路外部接入规定数值的直流电源、电阻、电容及负载,即可正常工作。由LM386组成的一种应用电路。R2、C4:电源去耦电路,滤掉电源中的高频交流分量;R3、C3:相位补偿电路,消除自激振荡,并改善高频时的负载特性;

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论