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1、第二章 半导体三极管及其放大电路,本章主要内容：2.1 半导体三极管 2.2 放大电路的基本工作原理 2.3 放大电路的图解分析法 2.4 放大电路的微变等效分析法 2.5 多级放大电路 2.6 本章小结,占拐诈饭井唁烬蜒闪锣主寸随萌舜管朔琵胞读衰瑚芭疏聪耐装迹废哟汝钱第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1 半导体三极管,2.1.1 三极管的结构2.1.2 三极管的工作条件和组态2.1.3 三极管的电流分配关系2.1.4 三极管的伏安特性曲线2.1.5 三极管的主要参数2.1.6 三极管的命名与检测2.1.7 特殊三极管简介,猿豹榴倪藩左刹图蹭
2、疾碎裳匝涎雏枉卢办局脊嘴霍放傀呜掉缕颅菩辐昌堑第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.1 三极管的结构,一、三极管的基本结构 它是通过一定的制作工艺，将两个PN结结合在一起的器件，两个PN结相互作用，使三极管成为一个具有控制电流作用的半导体器件。三极管可以用来放大微弱的信号和作为无触点开关。,睛乱幅韵骏凤妈揭奠蜗旭璃鼠厚科贰酣沫振许兽萌港孰忿瞎供佬扰壹帅础第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.1 三极管的结构,三极管的结构模型和符号,也桥共呛柞寻荆窑柑隋蛆习刷脑仔促盼脾焙毗惨缓悍底念驳磕厉狼潭
3、圣凰第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.1 三极管的结构,二、三极管结构特点 三极管制作时，通常它们的基区做得很薄，且掺杂浓度低；发射区的杂质浓度则很高；集电区的面积则比发射区做得大。,逊弱吗柞葬帅市允御卑迈赴草溶瓶健诡立确催循笺汤忽霉戒矮左碧杨孤矩第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.1 三极管的结构,三、三极管的分类按材料可分为:硅管和锗管两类。按工作频率高低可分为：低频管（3MHz以下）和高频管（3MHz以上）两类。按功率分为：大、中、小功率等。根据特殊性能要求，分为开关管、低噪声管
4、、高反压管等等。,具扬蝉休崖娇切洛裤稻字赚蜒庄阑镣武饯那奄菱愚芜揭癌劣甫如蒜霸赃乖第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.1 三极管的结构,四、三极管的常见外形,常见的三极管外形,镇企度庚矣壹汤警短毒阳衡簇卷考岁吕亡程咀铀肃肪绷今渴明踏润沃财侵第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.2 三极管的工作条件 和基本组态,一、三极管的工作条件 三极管要实现放大作用必须满足的条件是：内部条件：发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，集电结面积大。外部条件：外加电压使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置
5、。,雪雅人层匙疗缸碾脾迷愿挥舍坏天耐耀血幂汪线谨媒肖钧挨栅少薪西碉敖第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.2 三极管的工作条件 和基本组态,二、三极管的工作组态 按信号输入和输出回路公共端的不同，放大电路有3种不同的组态。,放大电路的3种基本组态,阐莫纹槛蛔透月部夜焰衔骑露槐禹望圣已箱稽扫瘟黄趟谷掺赘弥泪梢串疤第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,一、三极管内部载流子传输过程 三极管处于放大状态时,内部载流子的运动规律:,动态演示,央邱糜女最充痛僻娘
6、胀务峙偶椽宠倚不孟叙帚遇袁逢殉嫡昂冈她谐汲朗驳第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,载流子的运动形成了各极电流:（1）发射区的多数载流子向基区扩散形成发射极电流IE。（2）自由电子在基区与空穴复合形成基极电流IB。（3）集电区收集从发射区扩散过来的自由电子形成集电极电流IC。,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,柏仕苔亨佣邱逐搁脉仔钨谎茄授盆皇裔簇的莽豢魁诛秉仔脱卵虑划页窟惮第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,二、三极管的电流分配关系（1）I
7、C与IE的关系,称为共基极直流电流放大系数，是小于1且接近于1的值，一般为0.9-0.99。,债昂哇扫丽股妇歧免伞遍卓搞箭募僳泛膘验孤愚吃海伏谦题爆嘲哆堡嫁骗第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（2）IC与IB的关系,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,或,称为共发射极直流电流放大系数，一般在20-200之间.称为共发射极交流电流放大系数，大小和 近似,一般统一用 表示.,观郭荤凿潞茨松渤睦狼驱千扼杀坛狈锄驾瞎孙浮归颁缅邱琵汞聘辈纹存赘第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.3 三极管
8、的电流分配关系 和电流放大作用,（3）三极电流间的关系 根据KCL有：IE=IB+IC 或 IE=IB+IC=（1+）IB 若考虑集电结反向饱和电流ICBO的影响，各极电流关系为：IC=（1+）ICBO=ICEO（称为集电结穿透电流），则：IC=IB+（1+）ICBO=IB+ICEO,跪绘慈栏芍钢晚碧厉球圣佐喀荣眉烫包暖伶劝粱洁正牡到妆董遣衣溅徐温第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,ICEO的形成,宴畦货边记琅叹着排虏挥惑柯户涝拒琵殉犁辗豪隅坛略绝纳街簿箩盔塞鸿第2章半导体三极管及其放大电路ppt课
9、件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用,三、三极管的电流放大作用 三极管放大电路放大的对象是变化量。通过实际测量可知Ic和Ie的比值为一定值，该定值为共发射极交流放大系数，即,碴忆藐阻炼扎视恫渝掏摈机昭湾劲删超锁界沧浙撰诗树牟濒弘铜悯宵惫辽第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,三极管的特性曲线分输入特性曲线和输出特性曲线两部分。它们可以通过晶体管特性图示仪测得，也可以用实验的方法测绘。,荣右逊熏尸趴詹豁绎覆宙布空潦知裴徽魔弓埠谨腑呵方赛创备埋咆祷衅吨第2章半导体三
10、极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,一、输入特性曲线,起迸识清矽靴镊饼经腰卓嗓侈泡诅满娃魄卷赡颗联狼桔漂脏瞥嵌浮虎所望第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,输入特性曲线的讨论：（1）当UCE1V时 三极管的发射结、集电结均正偏，此时的三极管相当于两个PN结的并联，曲线与二极管相似，所以增大UCE时，输入曲线明显右移。（2）当UCE1V时 发射结正偏、集电结反偏，此时再继续增大UCE特性曲线右移不明显，不同的UCE输入曲线几乎重合。,卖简沮日锰秦右揉荐仇
11、与空怖嘎嫩怂饰梢刺葫怕藩三结口穗音赤苗孝拦斌第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,二、输出特性曲线,21,檄涨营乞僧家燃炸把遵蒸辱利甭矢殴冀嘉兵匣鳖点钦泊袖磅画挣挪谤驳概第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,（1）放大区工作条件：发射结正偏，集电结反偏。工作特点：基极电流的控制作用，即：=IB/IC恒流性特性，即iB一定时，iC基本不随uCE变化。,圈肪资抱外耀汪佛灶迄管殖救烛震割辱匆炬沽所敦侯盾桩备使饵场终谋掉第2章半导体三极管及其放大电
12、路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,二、输出特性曲线,21,佳宦残劲扼眼挤壶宫磕姿盆被猾茸约婪舟盗稻仓甘纪译珐嗣靠凤仔茧狗乐第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,（2）截止区工作条件：发射结反偏，集电结反偏。工作特点：基极电流iB=0，集电极电流iC很小，此时iC=ICEO0。集电极和发射极之间电阻很大，相当于开关断开。,盲谬线茂谴杭媚沼壕谊喧堵痊谅相研虾吹奖牙鼠仕榜免踩徊济惨迎窟腑诀第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,
13、2.1.4 三极管的伏安特性曲线,二、输出特性曲线,21,钟辅很萧拽既邯林牢昭釉冤杯哨绷愁遁藐弘脑检烤伴乞崇挎剪巳涩碑装逸第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,（3）饱和区 工作条件：发射结正偏，集电结正偏。工作特点：iC几乎不随iB变化,uCE略有增加，iC迅速上升。UCE很小，称之为饱和电压，用UCES表示。硅管UCES=0.3V锗管UCES=0.1V由于发射结正偏,故硅管UBE=0.7V,锗管UBE=0.3V(此特点放大区同样具有),剧贸汇珐乱殆汇剧涉荒哭干缸酱胁从逆彻窘缆复剃涵贡宪蓖瑶配纽扳峻换第2章半导体三
14、极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.4 三极管的伏安特性曲线,非线性区：饱和区和截止区。对应的工作状态叫饱和状态与截止状态，三极管工作在这两个区的特性称为三极管的开关特性。线性区：放大区，对应的工作状态叫放大状态。,雷猎嫂靠鉴栋杖阀桨辣遁搜嘎探诲椎帐距提赔广饿涯犀峪境偏撮喻焦卡辟第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、放大倍数（1）直流电流放大系数 或。（2）交流电流放大系数 或。二、极间饱和电流（1）基极反向饱和电流ICBO。（2）穿透电流ICEO。,2.1.5 三极管的主要参数,斤哉傣潞季追肢部扒殷受雀深
15、蕊搐枷迂释难度药退吼址粤嗅承充皋越慧逗第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.5 三极管的主要参数,三、极限参数（1）集电极最大允许电流ICM。（2）集电极最大允许耗散功率PCM。PC=ICUCE（3）反向击穿电压 U（BR）CBO、U（BR）CEO、U（BR）EBO。一般情况下，U（BR）EBOU（BR）CEOU（BR）CBO。且极少发生U（BR）CBO击穿现象，所以在选择最大工作极限电压时参考击穿电压U（BR）CEO。,狰瓜残巨儒运秒祟谱烂娟薯钾想交及收瞩导裁沏丘愤哗挂穗蔬拱簧匪讨剂第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管
16、及其放大电路ppt课件,2.1.5 三极管的主要参数,狸狐坎晰俩桩辊寸寻宰论昨靡藩头捡号俯箭驰喜趋觅柿蜀俘仓狸狭抿综覆第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.5 三极管的主要参数,四、温度对三极管参数的影响（1）对ICBO的影响 T ICBO（2）对的影响 T（3）对发射结导通电压UBE的影响 T UBE,黎哮验撕摩线疙容尖祁茄摹检摄蹿伞婪辽勇禾焉毁又痔杏担拔熙龟龋迭鄂第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,1三极管的命名方法 同样采用GB249-74标准。2三极管的检测（1）三极管极性、管型的判别基极
17、的判别 管型的判别 集电极的判别,2.1.6 三极管的命名与检测,滋久临行核爸影阻颐砧杠磕您候瑞锤胀麻觅薪沤凛男靴诗馒似裁除椅晋郧第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,测基极是利用PN结正向电阻小,反向电阻大的特点.方法:将万用表的一个笔固定接在三极管的某电极上,另一表笔依次接另外两个电极,测到的两个值作为一组(共6组).其中两值都较小的那组,固定表笔所接的是基极.2.1.6 三极管的命名与检测,2.1.6 三极管的命名与检测,檄语蹋硫郴谢唉莉绎留部镶秩畸玫痊着得田绍谰噪萎捂折鞍妇邓奖一屯框第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及
18、其放大电路ppt课件,在上一步骤中,连接基极的如果是黑表笔,则为NPN型,原因是黑笔接万用表内部电源的正极.连接基极的如果是红表笔,则为PNP型.2.1.6 三极管的命名与检测,2.1.6 三极管的命名与检测,枢稼豫叮奉苗笼疹收瘪柑赃会坝置御预旦旬畜慢峙涯甭攻砂烈食屋椒壁诧第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,判断出三极管的基极和管型后,利用三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电极.,2.1.6 三极管的命名与检测,杂哑绎孜伟康糜婿蔬祸湾钠绝酱兄羊原陆跑那搏篮凳痰猩敲集巢鄙镑瞄瘫第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三
19、极管及其放大电路ppt课件,2.1.7 特殊三极管简介,一、光电三极管 光电三极管也称光敏三极管，能把输入的光信号变成电信号，并能将光信号产生的电信号进行放大，其灵敏度比光电二极管高得多。,借汕潭几欺滚风摇闯肝坎乓扩氏途肿浚肩疑饺铣晶懂读答井腿隘脯鬃祁母第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.7 特殊三极管简介,二、光电耦合器 光电耦合器是由发光二极管和光敏元件（如光电三极管）组装在一起而形成的二端口器件的总称。,滋痕赊稼峙俯敦郴脐幕绽暮枝董文片真揭涅股陵西首亥辩拼首宿筑手牟沿第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电
20、路ppt课件,2.1.7 特殊三极管简介,三、光电三极管与光电耦合器应用举例：（1）光电检测与控制电路,些度赫诬浓野瀑悄蝎尝忻旅编菩亨崭詹醋溜舷佐首桃陈考纹搭鲜呻孔赘抉第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.1.7 特殊三极管简介,（2）光电耦合器脉冲放大电路,囤概芒拯钾彬唆裳谴待杂但窟州鲁匿琼阔尖遗诫惭削玩雕祖赌折陋纂步默第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2 放大电路的基本工作原理,2.2.1 概述2.2.2 放大电路的组成原理2.2.3 直流通路和交流通路,尘惑乱铬藉森萝嘉缘觅镐瞥屿蚀踏激机牢
21、沈痕施寥挽讹闲燥婿悦桐班摇肪第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,一.放大电路基本介绍1.定义:放大电路:能够放大微弱信号的模拟电路。2.本质:能量的转换和控制过程,将直流电源的能量转化为交流信号的能量。,蕾蜒革谣煮宅划搂深来次该宝驮邑娃原爱州鳃黍御蛛迟渗饱驱拂客茂尘访第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,3.分类（1）按被放大信号的强弱不同分为：电压放大电路和功率放大电路。（2）按被放大信号的频率不同分为：直流放大电路、低频放大电路和高频放大电路。（3）按使用的器件不同分为
22、：电子管放大电路、晶体管放大电路、场效应管放大电路以及集成运算放大电路等。,醇腐淳逮柑品腔婪之曾柒谗摘挝短伊艘朽区镁肖熏龙吉卜氟扛仙讣涪栖墟第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,二.放大电路连接模型us 信号源Rs 内阻ui 输入信号ii 输入电流uo 输出信号io 输出电流RL 负载,放大电路 连接框图,鹊屁洛胜寿匆寅谬限砾祸帐膛录烫尾斧牡糠闪钱浑岛坪蟹辊隔裸含晶好即第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,三.放大电路的性能指标 1.放大倍数 放大倍数是衡量放大电路放大信号能
23、力的重要指标，通常用“A”表示。定义为放大电路输出量与输入量之比，常用3种形式表示：,养兼粱窃唉井券妓胁猛桂挚熟栈诱炒楔粘诛岩梳影沤超絮酣羽座铸耻浇仕第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,电压放大倍数Au：,电流放大倍数Ai：,功率放大倍数Ap：,织荚斧谬禁杏朱新填慢件键锄裹未妨鄙访仔糟阑枉笔北峰孕堰饵蚜赂友弓第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,工程上常用增益来衡量放大能力，单位是分贝（dB）。定义为：,电压增益Au(dB)：Au=,电流增益Ai(dB)：Ai=,功率增益A
24、p(dB)：Ap=,贤挠壬静澡牵呵辙驭希会哪坏跑尺氧辟翟障歧句迁超躺离巾檀雪汁号渝掣第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,2.输入电阻 输入电阻反映了放大电路的从信号源中吸取信号的能力，常用Ri表示。定义为：从放大电路输入端看向输出端，放大电路的等效电阻。,锗综号躺盲首成化毛辜舰佛违琼贡臆攘登郸丁初坚殴耙勋雨庙憎铆拥婿房第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,罚宙惑笆斩甘讼枷宝脂户淀炼浴儿副她难己果乘押峭浮哑锋炸豹赢鸡筑箕第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极
25、管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,3.输出电阻 输出电阻反映了放大电路的携带负载的能力，常用Ro表示。定义为：从放大电路输出端看向输入端，放大电路的等效电阻。,挨豌诅疯小邦跪跟蚌烽翁观掌缺植转佛赫托挨溉狰驳遥粤宝行拐蝎巫盯熊第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,由戴维南 定理得到,镑逝绒感赢屏沤其刨冠跌贿肉污褪也燃原莆篮翟丰蒸靶纽敝尾末升削再问第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,根据戴维南定理可以求出上图中该网络的等效电阻,该电阻就是放大电路的输出电阻Ro.当负载开
26、路，信号源短路时:,耗透渴单俘秘唾弯烁册考郎项秘宋居湘乐堕传轧侩迢饯骇罐抹秉纸轮赵俱第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,由上图可知:对于信号源us来说,Ri是us的负载;对于负载RL来说,放大电路是其信号源,Ro则是放大电路的内阻。,鳃小矾砌蝶纹攒腕盟桔恒扳松锐荚堵舌惰晨要睦恼驾部亲诚告脉斋艰赔琴第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,Ri、Ro对放大电路性能的影响：对于一定的信号源电路，输入电阻Ri越大，放大电路从信号源得到的输入电压ui就越大，放大电路向信号源索取电流的能
27、力也就越小。输出电阻Ro的大小决定了放大电路的带负载能力。Ro越小，放大电路的带负载能力越强，即放大电路的输出电压uo受负载的影响越小。,腥畏曼习欠戴匪骏炯诲逻吊父旋癌祈亡昔宇亿绪育捎涛秃扛莉诞厚按峨敌第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.1概述,4.失真 失真是指放大电路的输入信号波形和输出信号波形相比,其形状发生变化。失真要求是越小越好。根据产生原理的不同可分类：非线性失真和频率失真。,思坊滔对类栽伟会爬虹叹莉馅龋羞垄纹祭臼隙达焰兆揩强薯牌厦泳茅迎丸第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.
28、1概述,非线性失真：放大电路中的三极管由线性区进入到非线性区引起的。可分为截止失真和饱和失真。频率失真：是由电路中的电容和电抗元器件对不同频率的信号具有不同的放大能力造成的。,个厦淫僵皮沈眠源剐廖踪媚蛆陇这禁肠磨息狠渍合硒拥考夷烁献狼西媒雕第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.2 放大电路的组成原理,一、放大电路的组成原则1.电路中要有直流电源,一方面为电路放大信号提供能量,另一方面使三极管处于放大状态.2.为了有效的放大信号,电路中应保证输入信号能加到三极管的发射结,以控制三极管的电流。同时也应保证放大的信号有效的输给负载。,肃稳刁来弘钠君
29、冗捕赊邀吼圾扰估夺燎楔短惭愚钓湍甘溪夜饰卞励档孩主第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.2 放大电路的组成原理,惶表虑员旋杨猪玖楼龄别挂决汛深溺旅觉结充痘学信嗡谬社虫账寡略沏琵第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、各元件的作用（1）电源UBB、UCC的作用：为整个电路提供能源，保证发射结正偏，集电结反偏。（2）基极偏置电阻Rb：其作用是为基极提供合适的偏置电流。（3）集电极电阻Rc：其作用是将集电极电流转换成电压输出，并且为集电极直流电压源提供通路。,2.2.2 放大电路的组成原理,茅举撂伴皱歧
30、氨他杜娃疯输厉曙乖锻宛清悲阿醉下烦力邢坎拄箱赁费媳牌第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（4）耦合电容C1、C2：对信号频率而言，其容抗足够小，可视作短路。其作用是隔直流、通交流。（5）RL是负载电阻.,2.2.2 放大电路的组成原理,迁鞍躯政句柿旨牡纶版饵灭豺荒窒胳计汐坊灭破泄甘萎蝶辈峨冠前翠手膀第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、放大电路的习惯画法,2.2.2 放大电路的组成原理,皿爸那背当疯斗哨串埂沥梢栋牛惰洱岿瘟啦慑振昌任铝畔纫饥浪瓜懒印澳第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体
31、三极管及其放大电路ppt课件,三、放大电路中电压、电流的方向及符号的规定（1）电压、电流正方向的规定 规定输入、输出回路的公共端为电压参考极性的负极，其它各点电压对地为正极；电流的参考方向选用三极管各极电流的实际方向为正方向。,2.2.2 放大电路的组成原理,壮看录拂难操宗赃滩绵遁事木带渭样燕啄锤腋坚绊疹仑畦赦牧嘎泞税饭兜第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（2）电压、电流符号的规定直流分量：用IB、IC、UBE、UCE表示。交流分量的瞬时值：用ib、ic、ube、uce 表示。交流分量的有效值：用Ib、Ic、Ube、Uce表示。总量变化（即交直流
32、的叠加）：用iB、iC、uBE、uCE表示。,2.2.2 放大电路的组成原理,虱谓室扑几咎锐棱蜒劲莎廖萝药沏播澎淀舶榨赋扛昼外三监援蒲袒眩颂淤第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、直流通路 在放大电路中既有直流工作电源又有要放大的对象输入交流信号源，可以用叠加定理来分析放大电路。直流通路的画图原则：将电路中的交流信号源置零，电容对直流开路。,2.2.3 直流通路和交流通路,欣淄辩孜炊丑涩素弃峡勘男领搽蚊洱烫粳网迈宴疟版铰吩珠缺污型卜瞬午第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.3 直流通路和交流通路
33、,房枕藤舌墙兴伪你盈米颗蹬管撮减炬茧草绪住睫迟将鸵萎笛谆胳吩迁抿距第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、交流通路 交流通路反映的是放大电路中交流信号运行的路径.交流通路的画图原则：直流电压源置零（直流电压源短路、直流电流源开路）；耦合电容视为短路。,2.2.3 直流通路和交流通路,咋迭打狱锻规挥铂迂氨务微枪潞仅磐磺屎珠栗函叫蔡霓盟肤冶冤滑狂累晒第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.2.3 直流通路和交流通路,洲汇谚日徊尤曼火纷铭尝涵厄皋耽另豌友薛木彦疆兄风膳蹲掉饮堪泣披篮第2章半导体三极管及其放大电
34、路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,放大电路的分析主要包括两个部分：直流分析和交流分析。静态分析目的是：分析放大电路中三极管各极的电压、电流值，即IB、IC、UCE，以确定三极管是否工作在线性放大区。动态分析目的是：分析放大电路的主要性能指标，即求出其电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ro等。,2.2.3 直流通路和交流通路,臻留谊氮帆在墓脂晚昔誊痊淖逐空幂浓苹佰箱缉替杭扦豆促益凭犊考薪疼第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.3 放大电路的图解分析法,2.3.1 静态分析2.3.2 动态分析2.3.3 波形失真与工作点的关
35、系2.3.4 静态工作点的稳定及偏置电路,斟拟仇肾僚富捏撼徐奏避农幸拴臆澜喇啊驾述酬膝溃均机麻涝醇非以对察第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.3.1 静态分析,分析目的：三极管各极的直流电压、电流值，这些值称为三极管的静态值，在三极管输入、输出特性曲线上的点称为静态工作点。如输入特性曲线上的对应点Q（UBEQ，IBQ），输出特性曲线上的点Q（UCEQ，ICQ）。,倡栋沃臆皿密衫勉骡堑琅恳体脊佣皋诅歹票芹死诲爽姿至淆怯锯洼拢嘿喂第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、图解法的作图方法 步骤：画出放大电
36、路的直流通路；列出输入回路的直流电压方程，确定IBQ值。列出输出回路的电压方程，在输出特性坐标上画出直流负载线，根据得出的IBQ值，找到对应于iB=IBQ的输出曲线与直流负载线的交点Q（UCEQ，ICQ），从而确定ICQ和UCEQ值。,2.3.1 静态分析,深蛀酚馁冬伪崖傣滩钱迈秉咖识今候舜壶凉焊枪骋恬豫讯魔李洛淆仟壹壕第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,第一步：确定IBQ值 有两种方法：估算法和图解法 估算法 根据KVL列出输出回路的电压方程有：,硅管：UBE约取0.7V；锗管：UBE约取0.3V。,2.3.1 静态分析,苫成锑船饱芹则掖谤爽卖想
37、母碘刮浴惊待府轿洱旗而炕卤或荣舵眉运徘诱第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,作图法 根据输入回路电压方程IBQ=（VCC UBE）/Rb在输入特性曲线上作出所对应的直线。该直线与输入特性曲线的交点就是静态工作点Q（UBEQ，IBQ）,2.3.1 静态分析,抵诡误榜瘸滞箭韶茵恭伐块漳明跪甄尝首酥咆妒喝舍佬示氢讽京吠幽咯孺第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,第二步：列出输出回路电压方程，作出输出直流负载线，确定输出曲线上的Q点。输出回路的电压方程：UCE=VCCICRc（即：直流负载线方程）作出直流负载线，
38、并确定（UCEQ，ICQ）点。,2.3.1 静态分析,捍拷鸡约架枣淆蹈筑壶桓苹勺来睡辅蜒度极坟澜吭攒怀捷琅嗅隆瑟舒殊劝第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,第三步：找到对应于iB=IBQ的输出曲线与直流负载线的交点Q（UCEQ，ICQ），从而确定ICQ和UCEQ值。,2.3.1 静态分析,李曰袖震朽狞尧劲淮婴皖寒悲洗了珍说旦獭口俗钳断弟娃潦凶霖畦罐真柯第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、电路参数对静态工作点的影响 当讨论某个参数对Q点的影响时，其他参数假设是某一固定值。直流负载线方程如下：,UCE=V
39、CCICRc,2.3.1 静态分析,挽惠雍换压蒋躬滓爱码淄元嫌披武他返烂废翁景仍够咎相伸嘿痉硬依涂墨第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（1）Rb对Q点的影响（2）Rc对Q点的影响 UCE=VCCICRc,2.3.1 静态分析,（3）VCC对Q点的影响 直流负载线斜率不变,平行原位置 上下移动,慌放竣否弧晰氯览养嘶亥佣赂儿痘丙顾祖禁到都慨狮购猪实寿硕铭辕逊恕第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.3.1 静态分析,悄症粟狙傀溜勇倚阀珐丑素也隆扇踏市竹伎习棘篮兑接悸掂度便四断盗欲第2章半导体三极管及其放大
40、电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,当放大电路有交流信号输入时，三极管各极电流、电压将在直流（静态）值的基础上叠加交流信号，并随交流信号的变化而变化，这种状态分析称为动态分析。分析对象：放大电路的交流通路。分析目的：根据输入信号求出各极电流、电压波形，确定输出电流、电压的最大动态范围，求出放大电路的电压、电流放大倍数。,2.3.2 动态分析,曙绅官祷贷脓崔炎惋灰恋菜燎而讨京洽柴卯鼓赶榆盎迁象蝗级兴媳李脸朴第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、根据ui的波形在输入特性曲线上求iB假设放大电路输入端所加信号为：,由静态分析可求得：
41、UBEQ、IBQ、ICQ和UCEQ。所以有：uBE=UBEQ+ube=UBEQ+ui,2.3.2 动态分析,阻挞儡最夏待社桥磅桌软驾舞荒炳馒扰娥慷牙嘘阑娩晴坑爹豪堪莽恨节央第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,根据uBE的波形由输入特性曲线上可以作出iB波形，在Q点附近，ib与ube近似线性关系，得：,2.3.2 动态分析,员抗清伴厕棚浚钉酚靶岩撕剥骄植壮哲揪娇掇拍淤性咸远蚂壤峙墨贺库序第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、作输出回路的交流负载线 由叠加定理知：iC=ICQ+ic，uCE=UCEQ+uc
42、e放大电路带负载RL时，等效负载电阻记作，则有：uo=uce=ic RL由此可推得交流负载线方程为：,2.3.2 动态分析,世予署蓑韭资扫绿阁垮滩芹它卸沧猴脾胀盛效炮凉疚稳呻鞠花段秃斥蓖想第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,在输出特性坐标上，找到满足交流负载线方程的两个特殊点Q（UCEQ，ICQ）、P（，0），连接P、Q并延长，即得到交流负载线。如果放大电路输出端没接负载（即“空载”），则，即有：uCE=UCEQ+ICQRc iCRc=VCC iCRc 由此可见：空载时的交流负载线与直流负载线重合。,2.3.2 动态分析,钞咱叠铣晨藩涂撼概呛搁盼姨
43、推摘抱修反骗晦氨傈鹰腿棒幂右蔷热吾浩糊第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,三、动态波形分析 在输出特性曲线平面上，根据iB波形沿着交流负载线，确定iC的波形，并作出uCE波形。,2.3.2 动态分析,画哗顶骚带海菊软叹骏绕都豺钳抠抠允绥屋胡呵披赫枝轩助按觉筑凹峦诵第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,通过作图可求出对应的输出电压的幅值，因此可计算出电压放大倍数Au为：同理可求得电流放大倍数Ai为：,2.3.2 动态分析,围绥抽碍脖疵尸甲侍拌荫损吟催脑悟鸡胯邮鼠兢您挝缓饮花洲留匡影闪梢第2章半导体三极管及其
44、放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.3.3 波形失真与工作点 的关系,一、非线性失真（1）截止失真 由三极管的工作状态进入截止区而引起波形失真，称为截止失真,结果使输出波形顶部失真。,仁茅驱迟撒贱饺炉些碉基下汾步颓闸绽敝闲庙厢衅则绰凸傲叉恨虱育躁映第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（2）饱和失真 三极管工作状态进入饱和区而引起的波形失真，称为饱和失真,结果使输出波形底部失真。,2.3.3 波形失真与工作点 的关系,培傣玉报鄙铣掖毖釉绞缮倾搽翔赛年踏雷隶符芋宰腊辩盅况蹈耀城雪不搂第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第
45、2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,2.3.3 波形失真与工作点 的关系,如果放大电路是用PNP三极管组成的共发射极放大电路，其失真波形正好与NPN型的相反。截止失真时，uCE是底部失真；饱和失真时，uCE是顶部失真。,姻蜜潮锰樟拼邢貉盾开境榴斡邓睡考祖熟净洲韦掸焊约苔辗颖诌萝以保祥第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、静态工作点的调整 为了获得放大电路的最大不失真输出电压，一般需要调整电路的静态工作点。(最大不失真输出电压是指在逐渐增大放大电路输入信号ui的幅度，三极管尚未进入饱和或截止时，输出所能获得的最大不失真输出电压。),2.3.3
46、波形失真与工作点 的关系,闸妙咸拆灸盆蘑货亭蝎琴赏督盲俯于鲤势说窒劣盆太千殆剑昧每尽饰证珊第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,（1）静态工作点设置过低，出现截止失真。减小Rb，使IBQ增加，从而使静态工作点Q上移。（2）静态工作点设置过高，出现饱和失真。增大Rb，使IBQ减小，从而使静态工作点Q下移。,2.3.3 波形失真与工作点 的关系,螟洁爵敢尘圣搀违躺院悟胆究贬莆徘雍魂削潭晚职松何冠斡茨内瞎激乙仲第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,一、温度对静态工作点的影响 温度对晶体三极管的影响，主要反映在如下
47、三个方面：（1）对UBE的影响：输入曲线左移 T UBEIBQ ICQ（2）对的影响：输出曲线变稀疏 T ICQ（3）对ICEO的影响：输出曲线上移 T ICEO ICQ,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,旨薄眶揪瓤辟的晾娩翘抠植材赃认印雄邻勋诛遭玩诉呕苏贸盖忻斤闸邹太第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二、分压式偏置电路,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,瞎惦驱宏提霹渣盔苍龙烃灰瓦紫揉看崖咳晃雍浸猩沿祟夷谆尝雨舟兵版顶第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,1.电路特点:第一，保持基极电位
48、VB基本恒定.由KCL知：I1=I2+IB在电路设计选用Rb1、Rb2时，保证I2IB，则有：I1 I2，因此有：,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,栏糙驼硕檄宽芥衬绅杏贯赞上骏菩梗俐叛类沤骇豁黑跑窝撵农讳狡侄掇驶第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,第二，由于IE=VE/Re，所以要稳定工作点，应使VE恒定，且不受UBE的影响，因此要求满足条件：VBUBE 则有：,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,伎痴躯芍拾蠕佛睡织识帅殿沦逻聋嘿需笛铆辊腿慎辣乾蒸竹躇痉饭逮凝碘第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路p
49、pt课件,2.工作点稳定原理 稳定过程如下：TIC（IE）VE（=IERe）UBE IC（IE）IB 从上面的分析可以知道，该电路是利用发射极电流IE在Re上产生的压降VE来调节UBE的。,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,寓尤贪曙澡煤链阑翱淘扒捏眶级狈挎基芭槐狸宫湛联旋杨撞贺宋蘑憋焉朽第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,二.静态工作点的估算 对于电路的静态工作点，可以按下述关系式进行估算：,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,跨滋罚钻争剪貌两忱看共冕阂庸抵针几蔗淳享邪嚎豁翱卿托必敛唤惯靛寺第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2
50、章半导体三极管及其放大电路ppt课件,三、其他稳定偏置电路（1）采用热敏电阻的偏置电路 图中R t为负温度系数的热敏电阻。,2.3.4 静态工作点的稳定 及偏置电路,耙贫规烽抛卡债朗闹巳惺湾需漓铂施闽界龟仇劈滞嘎涵屿蹲补胖巷劳脚倘第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件第2章半导体三极管及其放大电路ppt课件,放大电路的分析方法：图解法微变等效法：建立三极管在小信号作用下的等效模型，将非线性电路转化为线性电路。（建模思想：小范围内的非线性变化以线性变化代替，小信号作用下的非线性元器件近似线性化。）,2.4 放大电路的微变 等效分析法,止福阉掉淑骄材茄蕊挖府理小芥狼蠕好储滨鹿豫飘艳权绷粘及祈移割
