第8讲 共射极放大电路的工作原理及BJT工作状态判断

模拟电子技术2021/5/9BJT符号

cbeecb2021/5/9两个条件（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。IE=IB+ICIC=βIBIC=αIE一组公式三极管放大作用ecbNPN

cbeNPP2021/5/9共射极连接放大：发射结正偏，集电结反偏饱和：发射结正偏，集电结正偏截止：发射结反偏，集电结反偏临界饱和临界饱和（虚线）BJT的V-I特性曲线2021/5/94.2共射极放大电路的工作原理4.2.1基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路A.核心器件BJTB.偏置电路—提供放大外部条件C.公共地—各信号电平的参考点1、必须为电路提供合适的直流电源，一方面建立起合适的静态工作点；另一方面作为负载的能源，使负载获得需要的功率。3、输入信号必须能够作用于晶体管的输入回路，即能够作用于晶体管的基极和发射极之间。4、输出信号必须能够作用于负载电阻之上，而且输出电压大于输入电压，或者输出电流大于输入电流，或者二者均有。2、电阻取值得当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作点。2021/5/94.2共射极放大电路的工作原理4.2.1基本共射极放大电路的工作原理直流量与交流量常必须共存于放大电路中，由于电抗元件存在，使直流量与交流量所流经的通路不同，因此为了研究问题方便，将放大电路分为直流通路与交流通路；直流通路是在直流电源作用下直流电流流经的通路，用于分析放大电路的静态工作点。对于直流通路，①电容视为开路；②电感线圈视为短路；③信号源视为短路，但应保留其内阻。交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于分析放大电路的动态参数。对于交流通路，①容量大的电容视为短路；②无内阻的直流电源视为短路。2021/5/94.2.2基本共射极放大电路的工作原理1.静态(直流工作状态,也称Q点)

输入信号vi＝0时，放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。直流通路Q（IBQ，ICQ，VCEQ）求解思路：VBB，RbIBQICQ

VCEQ

β

VCC,Rc2021/5/94.2.2基本共射极放大电路的工作原理1.静态(直流工作状态,也称Q点)Q（IBQ，ICQ，VCEQ）分析步骤：(1)画出放大电路的直流通路，标出各支路电流；(2)由基极－发射极回路求IBQ

；硅管取0.7V，锗管取0.2V。估算时常忽略(3)由BJT的电流分配关系求ICQ

；(4)由集电极－发射极回路求VCEQ

；2021/5/9练习：P1874.3.2~44.3.2

已知：VCC=15V,RC=1.5kΩ,iB=20µA,求该器件的Ｑ点。解：由已知得IBQ=20µAICQ=β

IB=200×20µA＝4mAVCEQ=VCC

-

ICRC=15-6＝9VQ（20µA，4ｍＡ，9Ｖ）4.3.3已知：VCC=12V,RC=1kΩ，基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ代替电流源iB,求该器件的Ｑ点。设VBEQ=0.7V。β

=200解：由输入回路得ICQ=β

IB=200×0.03＝6mAVCEQ=VCC

-

ICRC=12-6＝6VQ（30µA，6ｍＡ，6Ｖ）4.3.4已知：VCC=6V,RC=200Ω，基极电路中用VBB=3.2V和Rb=20kΩ代替电流源iB,求该器件的Ｑ点。设VBEQ=0.7V。解：由输入回路得ICQ=β

IB=200×125＝25mAVCEQ=VCC

-

ICRC=6-5＝1VQ（125µA，25ｍＡ，1Ｖ）2021/5/94.2.2基本共射极放大电路的工作原理2.动态

输入正弦信号vs后，电路将处在动态工作情况。此时，BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。

交流通路

输入正弦信号vs正半周，vBE,iB

增加iC以及RC

上的压降将增加，vCE

减小，输出与输入是反相的。

2021/5/9练习：P1864.2.1分析各图所示电路对正弦交流信号有无放大作用。第一步：画直流通路，判断BJT静态工作点是否在放大区域；如果未给出具体数值，则即定性判断是否发射结正偏集电结反偏。如果给出了具体数值，则即定量判断相应的电压和电流是否符合要求。第二步：画出交流通路，从电路角度分析是否具有放大作用。2021/5/9练习：P1864.2.1（a）第一步：画直流通路；发射结反偏，不能工作在放大区域。无放大作用即使静态时，调整电源使三极管满足放大时的偏置，也无放大作用，因为：输入的交流信号短路没有加入放大电路中。2021/5/9练习：P1864.2.1（b）如果Rb和Rc满足偏置要求则具有放大作用。2021/5/9练习：P1864.2.1（c）第一步：画直流通路无放大作用2021/5/9练习：P1864.2.1（d）VCC极性接反无放大作用2021/5/9关于临界饱和1、是饱和状态和放大状态的交界，既可用饱和时的条件又可应用放大时的公式。2、如果求得实际的电流IB<IBS,则工作在放大区域；否则工作在饱和区域。2021/5/9练习P1864.2.2S接通位置A:工作在饱和区域。如果Rb和Rc满足偏置要求则具有放大作用。IB临界饱和放大饱和IB<IBSIB>=IBSQ（0.3ｍＡ，3ｍＡ，0Ｖ）2021/5/9练习P1864.2.2S接通位置B:工作在放大区域。IB临界饱和放大饱和IB<IBSIB>=IBSQ（23µＡ，1.84ｍＡ，4.64Ｖ）2021/5/9练习P1864.2.2S接通位置C：发射结反偏。工作在截止区域。Q（0，0，12Ｖ）2021/5/9练习P1864.2.2(总结)用Q点坐标判断假定电路工作在放大状态，IC＝βIB，根据IC求VCE，判断VCE是否合乎要求。2021/5/9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（40

A，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。BJT工作在饱和区，VCE不可能为负值，此时，静态工作点为Q（120uA，6mA，0V）。

例题2021/5/9仍设BJT的ß=80，电路中VCC=+12V，求：（3）当Rb=300k时，Rc=5k时放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？解:（3）当Rb=300k时，Rc=5k时，所以BJT工作在饱和区。此时，Q（40uA，2.4mA，0V）

接上题2021/5/9？思考题

放大电路如图所示。当测得BJT的VCE

接近VCC的值时，问管子处于什么工作状态？可能的故障原因有哪些？截止状态答：故障原因可能有：•Rb支路可能开路，IB=0，IC=0，VCE=VCC-IC

Rc=VCC

。•Cb1可能短路，

VBE=0，IB=0，IC=0，VCE=VCC-