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1、4 双极结型三极管及放大双极结型三极管及放大 电路基础电路基础 4.1 BJT 4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题 4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路共集电极放大电路和共基极放大电路 4.6 组合放大电路组合放大电路 4.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应 4.1 BJT 4.1.1 BJT的结构简介的结构简介 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 4.1.3 BJT的的V-I特性特性 4.1.4 BJT的主要参数的主要参数 4.1.5 温
2、度对温度对BJT参数及性能的影响参数及性能的影响 4.1.1 BJT的结构简介的结构简介 BJT种类多样，常见种类多样，常见BJT外形如图外形如图4.1.1所示。所示。 图图4.1.1 几种几种BJT的外形的外形 4.1.1 BJT的结构简介的结构简介 图图4.1.2 两种类型两种类型BJT的结构示意图及其电路符号的结构示意图及其电路符号 （a）NPN型管结构示意图（型管结构示意图（b）PNP型管结构示意图型管结构示意图 （c）NPN管的电路符号管的电路符号 （d）PNP管的电路符号管的电路符号 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 1. BJT内部载流子的传输过程内部载
3、流子的传输过程 a. 发射区向基区扩散载流子，形成发射极电流发射区向基区扩散载流子，形成发射极电流IE 图图4.1.4 放大状态下放大状态下BJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程 b. 载流子在基区扩散与复合，形成复合电流载流子在基区扩散与复合，形成复合电流IBN 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 图图4.1.4 放大状态下放大状态下BJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程 c. 集电区收集载流子，形成集电极电流集电区收集载流子，形成集电极电流IC 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 图图4.1.4 放大状态下放大状态下BJT中载流子的传
4、输过程中载流子的传输过程 图图4.1.5 BJT的三种连接方式的三种连接方式 （a）共基极（）共基极（b）共发射极（）共发射极（c）共集电极）共集电极 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 BJT在放大电路中有三种连接方式：共基极、在放大电路中有三种连接方式：共基极、共发射极、共集电极。共发射极、共集电极。 4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 2. BJT的电流分配关系的电流分配关系 ECBOECIIII由于由于IE=IC+IB，故，故， BEII)1 (1BC II集电极与基极电流关系为：集电极与基极电流关系为： 极电结收集的电子流是发射结发射的
5、总电子流极电结收集的电子流是发射结发射的总电子流的一部分，常用电流放大系数的一部分，常用电流放大系数 表示，即表示，即 ECN II4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理 3. BJT在电压放大电路中的应用举例在电压放大电路中的应用举例 图图4.1.6 简单电压放大电路的原理图简单电压放大电路的原理图 4.1.3 BJT的的V-I特性曲线特性曲线 1. 共射极连接的共射极连接的V-I特性特性 a. 输入特性输入特性 常数 CEvBEBvfi| )(图图3.1.8 NPN型硅型硅BJT共射共射 极连接时的输入特性曲线极连接时的输入特性曲线 4.1.3 BJT的的V-I特性曲线
6、特性曲线 b. 输出特性输出特性 常数 BiCECvfi| )(图图4.1.9 NPN型硅型硅BJT共射极连接时的输出特性曲线共射极连接时的输出特性曲线 4.1.3 BJT的的V-I特性曲线特性曲线 2. 共基极连接时的共基极连接时的V-I特性曲线特性曲线 a. 输入特性输入特性 图图3.1.11（a） NPN型硅型硅BJT共共 基极连接时的输入特性曲线基极连接时的输入特性曲线 常数 CBvBEEvfi| )(4.1.3 BJT的的V-I特性曲线特性曲线 b. 输出特性输出特性 常数 EiCBCvfi| )(图图4.1.11（b） NPN型硅型硅BJT共共 基极连接时的输出特性曲线基极连接时的
7、输出特性曲线 4.1.4 BJT的主要参数的主要参数 1. 电流放大系数电流放大系数 a. 直流电流放大系数直流电流放大系数 BCBCBOCIIIII/ )(ECECBOCIIIII/ )(4.1.4 BJT的主要参数的主要参数 b. 交流电流放大系数交流电流放大系数 、 常数CEvBC ii常数CBvEC ii4.1.4 BJT的主要参数的主要参数 2. 极间反向电流极间反向电流 a. 集电极集电极-基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO b. 集电极集电极-发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流ICEO CBOCEOII)1 (4.1.4 BJT的主要参数的主要参数 3. 极限参数极限参数
8、 a. 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM b. 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM c. 反向击穿电压反向击穿电压V(BR)EBO, V(BR)CBO ,V(BR)CEO 4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路 4.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路的组成 4.2.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路的工作原理的工作原理 4.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路的组成 图图4.2.1基本共射极放大电路基本共射极放大电路 基本共射极放大电路的原理图如图基本共射极放大电路的原理图如图4.2.1所示。所示。 4.2.1 基本共射极放大
9、电路的工作原理基本共射极放大电路的工作原理 1. 静态（直流工作状态）静态（直流工作状态） 图图4.2.2 图图4.2.1所示电路的直流通路所示电路的直流通路 bBEQBB BQRVVIBQCEQBQCQIIIIcCQCCCEQRIVV静态工作点为：静态工作点为： 4.2.1 基本共射极放大电路的工作原理基本共射极放大电路的工作原理 2. 动态（交流状态）动态（交流状态） 图图4.2.2 图图4.2.1所示电路的交流通路所示电路的交流通路 beBEQBEvVvcCQCbBQB iIiiIibciiceCEQcCCCCEvVRiVv其中，其中， 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 4.
10、3.1 图解分析法图解分析法 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 4.3.1 图解分析法图解分析法 1. 静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析 图图4.3.1 基本共射极放大电路原理图基本共射极放大电路原理图 4.3.1 图解分析法图解分析法 图图4.3.2 静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析 （a）输入回路的图解分析（）输入回路的图解分析（b）输出回路的图解分析）输出回路的图解分析 cCCCCERiVvbBBBBERiVv输入直流输入直流 负载线负载线 输出直流输出直流 负载线负载线 4.3.1 图解分析法图解分析法 2. 动态工作点的图解分析动态工作点的图解分析 tVv
11、smssinbBsBBBERivVv4.3.1 图解分析法图解分析法 图图4.3.3 动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析 4.3.1 图解分析法图解分析法 输入、输出端各电压、输入、输出端各电压、电流波形如图电流波形如图4.3.4所示。所示。 图图4.3.4 共射极放大电路中共射极放大电路中 的电压、电流波形的电压、电流波形 4.3.1 图解分析法图解分析法 3. 静态工作点对波形失真的影响静态工作点对波形失真的影响 CEScemCEQCEOcmCQ VVVIII静态工作点静态工作点Q应满足条件：应满足条件： Q选的太低会出现截止失真，过高会出现饱和失真。选的太低会出现截止失真，过高
12、会出现饱和失真。 4.3.1 图解分析法图解分析法 图图4.3.5 截止失真的波形截止失真的波形 （a）截止失真的）截止失真的iB波形（波形（b）截止失真的）截止失真的iC及及vCE波形波形 4.3.1 图解分析法图解分析法 图图4.3.6 饱和失真的波形饱和失真的波形 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 1. BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型 图图4.3.10 双口网络双口网络 H参数易于实现，通常用参数易于实现，通常用H参数描述参数描述BJT的输出、的输出、输入量的关系。输入量的关系。 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 a. BJT的的H参数的引出参数的引
13、出 图图4.3.11（a）BJT在共射极连接时的双口网络在共射极连接时的双口网络 ),(),(21CEBCCEBBE vifivifv4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 CEICEC B VBC CCEICEBE B VBBE BEdvvidiiididvvvdiivdvBQCEQBQCEQceoebfeccerebiebe vhihivhihv式中式中hie、hre、hre、hoe为为BJT共射极连接时的共射极连接时的H参数。参数。 将式中微变量用交流信号表示，得，将式中微变量用交流信号表示，得， 图图4.3.11 （b）H参数小信号模型参数小信号模型 4.3.2 小信号模型分析法
14、小信号模型分析法 b. BJT的的H参数小信号模型参数小信号模型 ceoebfeccerebiebe vhihivhihv4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 c. 小信号模型的简化小信号模型的简化 Shhhhhoefereie e524331010101010图图4.3.12 BJT的简化小信号模型的简化小信号模型 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 d. H参数的确定参数的确定 )(1 (eebbberrrr图图4.3.13 BJT内部交流电阻示意图内部交流电阻示意图 常温下，可化为常温下，可化为 )()(26)1 (mAImVrrEQbbbe4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 2. 用用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路参数小信号模型分析基本共射极放大电路 图图4.3.14 基本共射极放大电路基本共射极放大电路 （a）原理图（）原理图（b）小信号等效电路）小信号等效电路 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 （1）估算）估算rbe （2）求电压增益）求电压增益 LbLccobebbi RiRRivrRiv
