电工电子技术 课件 41.三极管的结构与分类 -50.放大电路中的反馈

三极管的基本知识《电工电子技术》三极管的外形三极管的结构目

录三极管的基本知识三极管的电流放大作用1947年，科学家巴丁、布菜顿和肖克莱在美国的贝尔实验室做实验时，意外发现他们所发明的器件可以用一部分微量电流去控制另一部分大得多的电流，即电流产生了“放大”效应，这个器件就是晶体管。晶体管很快成为放大电路的核心器件，3位科学家也因此荣获了1956年诺贝尔物理学奖，以表彰他们对电子技术的重大贡献。晶体管的发明三极管的外形半导体三极管也称晶体三极管，简称晶体管，自晶体三极管问世以来，由于它可以放大微弱的电信号或作为无触点开关这两个特殊本领，使其几乎涉足于每一个电子领域，尤其广泛用于电信号的放大、振荡、脉冲技术和数字技术中。三极管一般有塑料封装、金属封装两种形式。三极管的种类很多：按照频率分，有高频管、低频管；按照功率来分，有大功率管、中功率管、小功率管；按半导体材料分，有硅管、锗管等等。三极管的结构从内部结构来看，三极管内部是由P型半导体和N型半导体组成的三层结构，根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。如图（a）、（b）所示。如果两边是N型半导体，而中间夹着P型半导体，则称为NPN型三极管；如果两边都是P型半导体，中间夹着N型半导体，那么就称为PNP型三极管。三极管的结构我国生产的NPN型3D系列为硅管，NPN型3A系列为锗管。图中展示的是两种晶体三极管的电路符号，其文字符号为T。从图中我们可以看到，不论NPN管，还是PNP管，三极管都有三个区，两个PN结和三个电极。三极管的结构位于中间较薄的一块半导体叫基区；其中一侧的半导体专门用来发射载流子，叫发射区；而另一侧专门用来收集载流子，叫集电区。两个PN结是：集电区与基区交界的PN结叫集电结；发射区与基区交界的PN结叫发射结，集电结的面积大于发射结截面积。三个电极是：由集电区引出的电极叫集电极C；由基区引出电极叫基极B；由发射区引出的电极叫发射极E。三极管的结构在三极管的图形符号中，箭头表示发射极的电流方向，也是表示发射结正向偏置时电流的方向，因此我们根据电流的方向就能判断三极管是NPN型，还是PNP型。三极管的结构三极管具有放大性能，是由其内部结构决定的。将小信号放大成大信号，用一个PN结的半导体二极管肯定不行，因为它只有单向导电特性，所以必须采用三端器件（三极管），即由c端流向e端的大电流IE要由第三个端子b（极）的小电流IB来控制，也就是由基极电流IB按比例去控制集电极电流IC。这个比例就是三极管的电流放大系数β，即IC=βIB。犹如通过阀门来调节主管道的水流一样，通过细管上阀门（b）处的水量控制粗管中的主阀门（c），注入细管中的水量多，则主阀门开得大，粗管的水流也就越大。三极管的结构为了使三极管具有良好的放大作用，三极管在制造时必须满足下面的工艺条件：基区应该做得比较薄，一般只有1µm到几十µm厚；发射区掺杂浓度要远远高于基区掺杂浓度，从而使发射区有足够多的载流子发射；另外，集电区的面积比较大，保证集电区有足够的收集能力。三极管的电流放大作用要想使三极管产生电流放大作用，从外部因素来看，必须满足发射结加正向电压（称为正向偏置），集电结加反向电压（称反向偏置）这样的条件。为了了解三极管的电流放大作用，我们以NPN型管为例，来做一个电路实验。三极管电流放大电路图三极管的电流放大作用在电路中，晶体三极管接成了两个回路，即电源UBB、电阻RB、基极与发射极的回路，称输入回路，也称偏置电路；而电源UCC、电阻RC、集电极与发射极的回路，称为输出回路。由于发射极是公共端，因此，这种接法称为共发射极接法。当改变RB时，就测得了基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE的大小变化，图中标出了这些电流的方向。三极管电流放大电路图三极管的电流放大作用经过多次测量，我们得出了下面的测试数据：三极管电流放大电路测试数据三极管的电流放大作用经过多次测量，我们得出了下面的测试数据：三极管电流放大电路测试数据

三极管的电流放大作用三极管电流放大电路测试数据

三极管的电流放大作用三极管电流放大电路测试数据分析这些数据，我们可以得出下面的结论：（2）在实验中我们还发现，当改变RB使IB有一个变化量ΔIB时，相应地就会有一个IC的变化量ΔIC，并且ΔIC/ΔIB也近似为一个常数，可以用β代表这个常数，因此就有ΔIC/ΔIB≈β，β称为交流电放大系数。三极管的电流放大作用三极管电流放大电路测试数据

三极管的电流放大作用通过三极管电流放大作用的分析，可以知道：内部结构特点加上一定的外部条件，使三极管具备了放大电流的作用。同样地，生活中我们也应该苦练内功，当我们自身具备了过硬的本领时，就更容易抓住外部的机遇，从而更好地成就自己、实现我们的人生价值。小结

三极管的外形三极管的结构三极管的电流放大作用三极管集电极输出电流IC=9mA，该管的电流放大系数为β=50，则其输入电流IB是多少？思考题谢谢大家三极管的工作原理《电工电子技术》目

录三极管的工作原理放大状态饱和状态截止状态三极管的工作原理我们使用的智能手机的核心部分是处理器，这个处理器有着大约20亿个三极管，这些三极管处于放大状态，可以用来放大微弱的信号，由于三极管的这一作用，使它广泛用于集成芯片中。而实际上，除了放大状态，当三极管处于饱和及截止工作状态时，也能实现不同的功能，都可以为我们服务。当外接电路保证三极管的发射结正向编置，集电结反向偏置时，那么三极管具有电流放大作用，即工作在放大状态。在放大状态下，三极管就相当于是一个受控制的水龙头，水龙头流出水流的大小受开关（基极）控制，开关拧大一点，流出的水就会大一点。放大状态图中基极电源EB和基极电阻RB构成的基极电路保证发射结处于正向偏置，集电极电源Ec和集电极电阻Rc构成的集电极电路保证集电结处于反向偏置(Ec＞EB)。由于发射极是基极电路和发射极电路的公共端，所以这种电路称为共发射极电路。如果三极管为PNP型，只需将两电源的极性颠倒即可。放大状态放大状态由于发射结处于正向偏置，因此该PN结导通，发射区的多数载流子会源源不断地向基区扩散，形成发射极电流iE。发射区的电子注入基区后，除一小部分与基区的空穴复合，形成基极电流iB外，大部分电子将继续向集电结扩散。扩散到集电结边沿的电子在集电结反向电压的作用下，被拉入集电区，形成集电极电流iC。在载流子的运动过程中，基极电流、集电极电流和发射极电流满足下面的关系：iE=iC+iB放大状态因为在三极管制成后，其内部尺寸杂质浓度是确定的，所以发射区所发射的电子在基区复合的百分数和被集电区收集的电子的百分数大体上是确定的。

放大状态当外加基极电压的变化引起基极电流iB的微小变化时，集电极电流iC必将会发生较大的变化。这就是三极管的电流放大作用，也是我们通常所说的基极电流对集电极电流的控制作用。

放大状态综上所述，三极管工作在放大状态的内部条件是制造时使基区薄且掺杂浓度低，发射区的掺杂浓度远大于集电区：外部条件是发射结正偏，集电结反偏。如果为共射极接法，那么NPN管：VC＞VB＞VE；PNP管：VE＞VB＞Vc。三极管在放大状态时，有iC=βiB三极管在放大工作状态的基础上，如果基极电流进一步增大许多，三极管将进入饱和状态，电流放大倍数在饱和状态下，三极管集电极电流的大小已经不受基极电流的控制，它们之间也不再成比例关系，此时三极管没有放大能力。这就相当于水龙头的开关已经开到最大了，想要继续开大开关，流出的水流也不会再变大了。饱和状态饱和状态当三极管的发射结和集电结都处于正向偏置时，电路如图所示，若减小基极电阻RB，使发射结电压uBE增大，则基极电流iB增大，集电极电流iC随之增大。

此时的三极管已处于饱和状态，uCE＜uBE，集电结正向偏置。饱和状态

当三极管的发射结处于反向偏置时，理想状态下基极电流为0，集电极电流也为0，此时三极管处于截止状态。这就相当于一个关紧了的水龙头，水龙头里的水是流不出来的。截止状态截止状态下，集电极与发射极之间是不导通的，相当于开关的断开。截止状态三极管工作在截止状态的条件是：发射结反偏。其工作在截止状态的特点是：iB=0，iC≈0，管压降uCE≈Ec。小结

三极管的放大状态三极管的饱和状态三极管的截止状态当三极管的发射结处于正偏、集电结处于反偏；均处于正偏时分别处于哪种工作状态？思考题谢谢大家三极管的伏安

特性和主要参数《电工电子技术》三极管输入特性曲线三极管输出特性曲线三极管主要参数目

录三极管的伏安特性和主要参数与二极管一样，三极管也存在着外部各极电流和电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线。与二极管不同的是，由于三极管有三个极，需要分成两个回路，因此有两组曲线，即输入特性曲线和输出特性曲线。三极管的连接方式不同，特性曲线也不同，以下为最常用的共射极接法的输入特性和输出特性曲线。导入输入特性曲线输入特性曲线是指晶体管的集电极与发射极之间的电压uCE一定时，基极电流iB随基极与发射极之间的正向电压uBE的变化而变化的曲线，这一关系可以表示为：iB=ƒ（uBE）|uCE=常数。三极管的输入特性特性曲线与二极管很相似，也有同样的死区电压和管压降范围，放大电路工作时要避开发射结的死区电压，这样才不会产生失真。输入特性曲线三极管输入特性还受集电极电压影响，右面是测量三极管特性的实验电路图。uBE一定，uCE增大则iB减小。但当uCE≥1V以后，这种影响可忽略不计，我们通常将uCE≥1V的输入特性用一根曲线代表，作为分析电路的依据。实验电路图输入特性曲线输出特性曲线输出特性曲线是指当晶体管基极电流iB为常数时集电极的电流iC与集、射极间电压uCE之间的关系，即iC=ƒ（uCE）|iB=常数。三极管的输出特性是一个曲线簇，根据晶体管的工作状态不同可将输出特性分为3个区域。输出特性曲线（1）放大区：在iB=0的特性曲线上方，各条输出特性曲线近似平行于横轴的曲线族部分，称为放大区。在uCE≥1V时，iC不随uCE变化，呈现恒流特性。此时发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。在放大区iC=βiB。（2）截止区：在iB=0的特性曲线以下的区域称为截止区，这时iC≤ICEO≈0。此时两个PN结均为反偏。输出特性的3个区域：输出特性曲线（3）饱和区：输出特性曲线近似直线上升的部分称为饱和区，在饱和区uCB≤0（或≤uBE）时，iC不再受iB的控制。此时发射结和集电结均为正偏。输出特性的3个区域：三极管的主要参数三极管的参数反映了三极管的性能和安全运用范围，是正确使用和合理选择管子的依据。1.电流放大系数𝛽

̅和β：

三极管的主要参数1.电流放大系数和𝛽

̅和β：

我们选择三极管时，并不是β值越大越好，其β值应适当，β值过小，放大能力差；β值过大，则性能不稳定。一般β值宜为30～120。三极管的主要参数2.穿透电流ICEOICEO是指基极开路时，集电极与发射极之间的反向电流。由于ICEO是从集电区穿过基区流至发射区的，因此也称为穿透电流。一般锗管的的ICEO要比硅管的ICEO大，小功率锗管在几十微安至几百微安，而小功率硅管的ICEO值只有几微安。温度越高，ICEO值越大。在选用三极管时，ICEO越小，管子对温度的稳定性越好，工作就越稳定，因此我们要选ICEO值小的管子。ICEO的测量电路三极管的主要参数3.集电极-基极反向饱和电流ICBOICBO是发射极断开情况下，集电极、基极间加反向电压UCB时流过集电结的反向电流，也称集电结反向饱和电流，如图所示。好的三极管，其ICBO很小（微安级）。小功率硅管，ICBO≤1μA，锗管ICBO值在10μA左右。ICBO值会随温度升高而增大，从温度稳定性考虑，宜选用ICBO值小且稳定性好的硅管。ICBO的测量电路三极管的主要参数3.集电极最大允许电流ICM集电极电流IC增大到一定数值后，晶体管的β值就要明显下降，性能变差，甚至有烧坏三极管的可能。为了使β值下降不超过规定值（取正常值的2/3），此时的集电极电流定义为集电极最大允许电流，记作ICM。三极管的主要参数4.集射极间反向击穿电压U（BRCEO）基极开路时，加在集电极与发射极之间的最大允许电压称为集射反向击穿电压。使用中如果管子两端的电压UCE＞U（BRCEO）时，集电极电流IC骤然大幅度上升，说明管子已被击穿，此时将造成三极管永久性损坏。因此使用时，集射之间的电压绝对不能超过。当环境温度较高时，U（BRCEO）值还要降低，使用时要留有裕量。三极管的主要参数5.集电极最大允许耗散功率PCM集电极电流通过晶体管时将引起功率损耗，并使集电结发热，结温升高，管子性能变坏。为了限制温度不超过允许值。而规定集电极功耗的最大值，称为集电极最大允许耗散功率，记作PCM。以上的ICM、PCM以及U（BRCEO）称为三极管常用的极限参数，它们共同确定了三极管允许的工作范围。三极管的主要参数ICM、PCM以及U（BRCEO）称为三极管常用的极限参数，如同做人需要底线一样，这些极限参数相当于三极管的底线，围起了三极管的安全工作区。平时的学习生活中，我们也要注意树立底线思维、明确底线在哪里，做到有备无患、遇事不慌，防范和化解各种可能的风险。小结

输入特性曲线输出特性曲线三极管的主要参数已知三极管的PCM＝100mW，ICM＝20mA，U（BRCEO）＝15V，试问在下列几种情况下，哪个能正常工作？哪个不能正常工作？为什么？（1）

UCE

＝

3V，

IC

＝

10mA；（

2）

UCE

＝

2V，

IC

＝

40mA；（

3）

UCE

＝

10V，

IC

＝

20mA。思考题谢谢大家基本放大电路的

组成和工作原理《电工电子技术》什么是基本放大电路基本放大电路的组成基本放大电路的工作原理目

录基本放大电路的组成和工作原理什么是基本放大电路

放大电路指的是能够将微弱的电信号放大，使之变成较大信号的一种电路。放大对象：变化量放大特征：功率的放大放大基本要求：不失真放大本质：实现能量的控制和转换基本放大电路的组成

三级管基极B发射极E集电极CUiUo基极B发射极E集电极C基本放大电路的组成

UiUo输入回路输出回路基本放大电路的组成

UiUo三极管要工作在放大区发射结BE结要处于正偏集电结BC结要处于反偏三极管1基本放大电路的组成

UiUo使发射结处于正偏的一个保证，并且产生合适的基极电流IB基极电阻和基极电源2基本放大电路的组成

UiUo

集电极电源和集电极电阻3基本放大电路的组成

UiUo具有隔直通交的作用，帮助传输纯粹的交流信号耦合电容4基本放大电路的组成

UiUo电路中两个电源如何处理?单电源供电:去掉基极电源,基极电阻改为下拉式,集电极电源用电位表示基本放大电路的组成

UiUo供电:直流电源UCC输入:交流小信号ui输出:交流大信号uo各级电压、电流：iB、iC、uBE、uCE随输入电压的变化而变化基本放大电路的工作原理

uiuoiBiCuBEuCE++++----正常工作：ui=0IBICUBEUCE都是直流基本放大电路的工作原理

两种工作状态：静态uiuoiBiCuBEuCE++++----静态工作点：Q基本放大电路的工作原理

两种工作状态：静态uiuoiBiCuBEuCE++++----ui≠0iB

iC

uBE

uCE直流+交流基本放大电路的工作原理

两种工作状态：动态uiuoiBiCuBEuCE++++----小结

什么是基本放大电路基本放大电路的组成基本放大电路的工作原理1.单管共射放大电路的主要由哪几部分组成？2.电路中的电容选用无极性电容能否满足放大要求？思考题谢谢大家基本放大电路的性能指标《电工电子技术》电压放大倍数（增益）输入电阻通频带目

录基本放大电路的性能指标输出电阻导入古代扩音建筑：畅音阁电压放大倍数：是衡量放大电路对输入信号放大能力的主要指标。电压放大倍数（增益）

当输入信号为正弦交流信号时，可以表示为可以用电压增益来表示放大电路的分贝值：电压放大倍数是输出电压与输入电压的比，反映了放大电路的放大能力。电压放大倍数越大越好。电压放大倍数（增益）

输入电阻输入电阻：从放大电路的输入端看进去的等效动态电阻放大电路输入电阻当信号源为电压源时输入电阻越大，Ri越大，从信号源获取的电流Ii越小，那么放大电路所得到的输入端电压Ui会越接近于Us~此时输入电阻越大越好输入电阻当信号源为电流源时~此时输入电阻越小越好输出电阻输出电阻：从放大电路的输出端看进去的等效动态电阻放大电路输出电阻越小越好通频带通频带：是一个放大倍数随频率变化的曲线。电压放大倍数与频率的关系称为放大器的幅频特性通频带通频带：是一个放大倍数随频率变化的曲线。通频带是中频段上限和下限截止频率的差值通频带越大越好小结

电压放大倍数：反映放大电路的放大能力，越大越好输入电阻：反映放大电路对信号源的影响输出电阻：反映放大电路对负载的影响，越小越好通频带：反映放大电路的频率特性，越大越好放大电路中负载对哪些量有影响？思考题谢谢大家基本放大电路静态分析《电工电子技术》放大电路静态的基本概念图解分析法估算分析法目

录基本放大电路静态分析静态工作点的影响放大电路静态的基本概念

静态：ui=0基本放大电路之中没有输入正弦交流信号RBRCIBICUCE+VCC放大电路的直流通路图解分析法图解分析法是在已知输入特性和输出特性曲线的条件下，根据输入、输出回路方程在输入、输出特性曲线上用作图的方法求解。图解分析法图解分析法IB与UBE之间关系符合输入特性；满足电路的基本电压方程：UBE=UCC-IBRB

输入特性曲线输入特性曲线：图解分析法在输入特性坐标平面内作一条以IB为自变量的直线，与输入特性曲线交于Q点，由Q点对应的坐标值得到电路的UBE和IB输入特性曲线：输入特性曲线图解分析法IC与UCE间的关系应符合求出IB的输出特性曲线满足电路基本电压方程：UCE=UCC-ICRC输出特性曲线：输出特性曲线图解分析法直流负载线：以IC为自变量斜率为−1/RC的直线方程直流负载线与输出特性曲线交于Q点由Q点对应的坐标值可得到电路的IC、UCE和IB输出特性曲线：输出特性曲线估算分析法

估算法是利用电路的直流通路进行计算的一种方法，要使用这一方法的前提条件是电路的各元件参数是已知的。估算分析法RBRCIBICUCE+VCC根据直流通路可以求得单管共射放大电路的静态基极的电流为由三极管的输入特性可知UBE的变化范围很小，当UCC>>UBE时估算时常把UBE忽略不计，也就是已知三极管处于放大区时近似认为它的电流放大系数是不变的，因此当基极电流过小时：工作点过低（I小，Ic小，Uc大），Q1点就会进入截止区，产生截止失真。静态工作点的影响

在放大电路中设置静态工作点的目的就是避免产生非线性失真。静态工作点的影响

在放大电路中设置静态工作点的目的就是避免产生非线性失真。当基极电流过大时：工作点过高（I大，Ic大，Uc小），Q2点又会进入饱和区，产生饱和失真。小结

放大电路静态的基本概念图解分析法估算分析法静态工作点的影响

思考题谢谢大家基本放大电路动态分析《电工电子技术》放大电路动态的基本概念微变等效电路分析法静态工作点稳定的共射放大电路目

录基本放大电路动态分析放大电路动态的基本概念

动态：ui≠0基本放大电路中交流量和直流量共同作用放大电路的交流通路RBRCB+VTCE+--uiuo微变等效电路分析法

放大电路的微变等效电路法是把非线性元件晶体三极管线性化、等效为一个线性元件，把非线性元件晶体三极管组成的放大电路等效为一个线性电路。微变等效电路1微变等效电路分析法

（1）晶体三极管输入端的等效当UCE为常数时，ΔUBE与ΔIB的比值rbe称为晶体三极管的输入电阻。

低频小功率晶体管的输入电阻可用公式微变等效电路1微变等效电路分析法

（2）晶体三极管输出端的等效当UCE为常数时，ΔIC与ΔIB的比值β为晶体三极管的电流放大系数。++--uiuo晶体三极管的输出电路：iC=βiB微变等效电路1微变等效电路分析法

（3）放大电路的微变等效电路+-uiuo微变等效电路1微变等效电路分析法

（1）电压放大倍数的计算+-uiuo因此电压放大倍数为

放大倍数为负值表示输出电压与输入电压相位相反微变等效电路的计算2微变等效电路分析法

（2）输入电阻的计算+-uiuo

微变等效电路的计算2微变等效电路分析法

（3）输出电阻的计算+-uiuo对于负载而言，放大器的输出电阻ro越小，负载电阻RL的变化对输出电压的影响就越小，表明放大器带负载的能力越强，因此ro越小越好。微变等效电路的计算2当温度升高时：IB↑，穿透电流ICEO↑，β↑，晶体管集电极静态电流IC↑，管压降UC↓，静态工作点Q沿负载线上移而接近饱和区，严重时将发生饱和失真。静态工作点稳定的共射放大电路

温度对静态工作点的影响当温度降低时：IB↓，穿透电流ICEO↓，β↓，晶体管集电极静态电流IC↓，管压降UC↑，静态工作点Q沿负载线下移而接近截止区，严重时将发生截止失真。静态工作点稳定的共射放大电路

静态工作点稳定的放大电路uoui共射放大电路直流通路静态工作点稳定的共射放大电路

uoui共射放大电路直流通路晶体管的基极电位VB可以由VB1和VB2分压决定，不随温度变化而变化发射极与地之间接入电阻RE，该电阻上电流IE≈IC，晶体管的发射极电位

VE随晶体管输出电流变化而变化基极电流

IB的大小由发射结电压UBE决定，UBE=VB-VE条件：I1≈I2>>IB静态工作点稳定的放大电路静态工作点稳定的共射放大电路

若IC增大，则使

IB减小若IC减小，则使

IB增大条件：I1≈I2>>IB负反馈的作用静态工作点稳定的放大电路uoui共射放大电路直流通路小结

放大电路动态的基本概念微变等效电路分析法静态工作点稳定的共射放大电路在什么情况下放大电路可以采用微变等效方法进行分析？三极管的放大倍β与放大电路的放大倍数Au是一回事吗？思考题谢谢大家常用基本放大电路的类型及特点《电工电子技术》射极输出器（共射极放大电路）差动放大电路互补对称放大电路目

录电路与电路模型射极输出器（共射极放大电路）

射极输出器是一种常用的共射极放大电路，交流信号由发射极经耦合电容C2输出。uoui射极输出器（共射极放大电路）

静态分析1射极输出器（共射极放大电路）

ui+T-uo+-+-+-uiuo动态分析2射极输出器的交流通路射极输出器的动态等效电路射极输出器（共射极放大电路）

（1）电压放大倍数动态分析2+-+-uiuo射极输出器的动态等效电路ui+T-uo+-射极输出器的交流通路射极输出器（共射极放大电路）

（2）输入电阻动态分析2+-+-uiuo射极输出器的动态等效电路ui+T-uo+-射极输出器的交流通路射极输出器（共射极放大电路）

+-+-uiuo射极输出器的动态等效电路（3）输出电阻ui+T-uo+-射极输出器的交流通路动态分析2射极输出器（共射极放大电路）

射极输出器常用作多级放大器的第一级或最后一级，也可用于中间隔离级。电路的应用3用作输入级：减轻信号源的负担，提高放大器的输入电压。用作输出级：减小负载变化对输出电压的影响，并易于与低阻抗负载匹配，向负载传送尽可能大的功率。作中间级：当两级放大电路中前级输出电阻较高、后级输入电阻较小时，提高交流信号传送效率。在放大电路的应用中，直流放大器不允许作用阻容耦合，应采用直接耦合方式，也就是将输入信号直接接至放大电路的输入端，或前一级的输出直接连到后一级的输入端。而这种直接耦合方式会产生较大的零点飘移，如果没有良好的抑制零点漂移的措施，放大电路将不能正常工作。差动放大电路是一种能很好的抑制零漂的电路，也叫差分放大电路。差动放大电路

差动放大电路的概念1差动放大电路

+-++--+-+-差动放大电路的电路结构2差动放大电路

①共模输入：ui1=ui2=uic即ui1与ui2大小相等、方向相同、称为共模信号。②差模输入：ui1=-ui2=uid即ui1与ui2大小相等、方向相反，称为差模信号。③差动输入：ui1和ui2的大小、方向任意，也称为比较输入。差动放大电路的工作原理3两个输入信号ui1和ui2存在三种状态：差动放大电路

抑制共模信号减少能量损失控制输出信号方向放大差分信号，识别小信号差动放大电路的主要特点4互补对称放大电路

减少或避免失真尽可能提高放大电路的效率对互补对称放大电路的基本要求1互补对称放大电路

互补对称放大电路的电路结构2小结

射极输出器（共射极放大电路）差动放大电路互补对称放大电路这是一个射极输出器，电路图如下，已知:UCC=12V，RB=200kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，RS=100Ω，三极管为硅材，β=50。试估算静态工作点，并求电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro。思考题uoui谢谢大家集成运放概述《电工电子技术》导入世界上第一台电子计算机的体积非常庞大，占据了167m2的大厅，而现在的计算机仅用一只手就可以轻松提起。导入

1964年美国仙童公司研制出第一个集成运算放大器，我国的集成电路产业于20世纪60年代诞生，但是我国的芯片却没有自己的核心技术。2019年开始，美国对华为芯片实施禁令，使华为受到很大打击。目

录集成运放概述集成运算放大器的组成集成运放的主要参数电路符号和引脚定义集成运放的传输特性集成运算放大器的组成集成运算放大器是一种放大倍数很高的，可以放大直流、交流信号的放大电路，简称运放。它主要由四部分组成，即输入级、中间级、输出级和偏置电路。电路符号和引脚定义集成运放的符号1输出端反相输入端同相输入端差动输入方式电路符号和引脚定义引脚2②脚：反相输入端③脚：同相输入端④脚：负电源端⑦脚：正电源端①脚和⑤脚：外接调零电位器的两个端子⑧脚：空脚集成运放的主要参数开环电压放大倍数Auo

输出电压uo与差模输入电压uid之比。差模输入电阻rid

在uN与uP

输入大小相等、相位相反电压时运放的输入电阻。开环输出电阻ro

是衡量集成运放带负载能力的参数。共模抑制比KCMR

差模电压放大倍数与共模电压放大倍数的比值。最大输出峰－峰电压UOPP

运放加上标称电源电压、输出端开路时，运放能输出基本不失真的最大峰值电压。集成运放的传输特性理想运放的条件1集成运放在分析的时候比较复杂，为了把这个过程简化，我们一般把集成运放看成是一个理想的集成运放。作为理想的集成运放来分析的时候要满足四个条件：开环电压放大倍数Auo→∞开环输入电阻rid→∞开环输出电阻ro→0共模抑制比KCMR→∞集成运放的传输特性集成运放的传输特性曲线2理想运放的传输特性曲线研究的是输出电压与输入电压之间的关系。集成运放的传输特性集成运放的传输特性曲线2运放在线性区工作时由于rid→∞，两个输入端之间无电流，称为“虚断”iP＝iN≈0运放工作在线性区，则输出信号与输入信号之间必须满足Uo＝Auo（uP–uN）uP–uN＝uo/Auo≈0uN≈uP由于Auo→∞，并且uo为有限值，可认为两个输入端的电位差为零，相当于“短路”，

称为“虚短”，即

集成运放的传输特性集成运放的传输特性曲线2当运放工作在开环状态或外接正反馈时，由于Auo很大，只要有微小的电压信号输入，运放就工作在非线性区。运放在非线性区工作时当uP>uN

时，输出高电平＋UOH当uP<uN

时，输出低电平−UOL小结

集成运算放大器的组成