三极管的主要特性

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1、问题： 1、三极管要实现电流放大要满足什么条件？ 2、基本放大电路要实现信号放大要满足什么条 件？ 3、什么叫静态？什么叫静态工作点？ 4、什么叫直流通道？什么叫交流通道？ 5、什么叫静态分析？ 6、什么动态？ 7、共射放大电路有哪些部分组成？各部分作用 如何？ 8.1基本放大电路的组成和工作原理三极管放 大电路有 三种形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放 大器为例 讲解工作 原理RB+ECEBRCC1C2T共射放大电路放大元件 iC=iB，工作 在放大区，要 保证集电结反 偏，发射结正 偏。uiuo输入输出参考点共射放大电路集电极电源， 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。RB+EC

2、EBRCC1C2T共射放大电路 集电极电阻， 将变化的电流 转变为变化的 电压。RB+ECEBRCC1C2T共射放大电路组成使发射结正偏， 并提供适当的基 极电流。基极电源与 基极电阻RB+ECEBRCC1C2T共射放大电路组成耦合电容隔离输入输 出与电路直 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 输出。RB+ECEBRCC1C2T单电源供电可以省去RB+ECEBRCC1C2TRB单电源供电+ECRCC1C2T基本放大电路的工作原理RB+ECRCC1C2Tui=0时由于电源 的存在 IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ基本放大电路的工作原理RB+ECRCC1C2T IBQICQUBEQU

3、CEQ( ICQ,UCEQ ) (IBQ,UBEQ)(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入 输出特性曲线上的一个点称为静态工作点 。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQIBUBEQICUCEuiibibic交流放大原理假设uBE有一微小的变化ICUCEic uCE的变化沿一 条直线ucuCE与uBE反相！RB+ECRCC1C2uiiBiCuC uo各点波形uAua 全量交流分量tUA直流分量 实现放大的条件1、三极管必须偏置在放大区。发射结正偏， 集电结反偏。2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放 大区。 3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极 电流

4、。 4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化 的集电极电压，经电容滤波只输出交流信 号。iCuCEuo可输出 的最大 不失真 信号合适的静态工作点ibiCuCEuoQ点过低，信号进入截止区称为截止失真信号波形iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区称为饱和失真信号波形8.2放大电路的分析方法放大 电路 分析静态分析动态分析估算法图解法微变等效 电路法图解法计算机仿真1. 直流通道和交流通道 放大电路中各点的电压或电流都是在静 态直流上附加了小的交流信号。 但是,电容对交、直流的作用不同。如果 电容容量足够大，可以认为它对交流不起作 用，即对交流短路。而对直流可以看成开路 ，这样，交直流所走的通道

5、是不同的。 这样就有了交流通道（只考虑交流信号 的分电路）和直流通道（只考虑直流信号的 分电路）。不同的信号可以分别在不同的通 道分析。RB+ECRCC1C2例：对直流信号（只有+EC）开路开路RB+ECRC直流通道RB+ECRCC1C2对交流信号(输入信号ui)短路短路置零RBRCRLuiuo交流通道2. 直流负载线RB+ECRCICUCEUCEIC满足什 么关系？1、输出特性。2、UCE=ECICRC。ICUCEUCE=ECICRCEC直流负载线与输出特 性的交点 就是Q点QIB静态分析(1)估算法：1）根据直流通道估算IBRB+EC RCIBUBERB称为偏置电阻，IB称 为偏置电流。2

6、）根据直流通道估算UCE、IBRB+EC RCICUCE(2)图解法： 先估算IB，然后在输出特性曲线上作 出直流负载线，与IB对应的输出特性曲线 与直流负载线的交点就是Q点。ICUCEQEC例：用估算法计算静态工作点。 已知：EC=12V，RC=4K，RB=300K ， =37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级8.3 动态分析1)三极管的微变等效电路首先考察输入回路iBuBE当信号很小时，将输 入特性在小范围内近 似线性。uBEiB对输入的小交流信 号而言，三极管相 当于电阻rbe。对于小功率三极管：rbe的量级从几百欧到几千欧。考察输出回路iCuCE所以：输出端相当于一个受 ib控制

7、的电流源。近似平行输出端还要并联一个 大电阻rce。iCuCEiCuCErce的含义ubeibuceicuberbeibibrceuceicrce很大，一般忽略。等效ebcbec2) 放大电路的微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替rbeibibrceiiicuiuoRBRCRL3) 电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRL4) 输入电阻的计算： 对于为它提供信号的信号源来说，电路是 负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示 。输入电阻的定义：输入电阻是动态电阻。电路的输入电阻越大，从信号源取 得的电流越小，即对信号源的影响小。 因此一般总是希望得到较大的

8、的输入电 阻。rbeRBRCRL5) 输出电阻的计算： 对于负载而言，放大电路相当于信号源， 可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路 的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：1、所有电源置零，然后计算电阻（对有 受控源的电路不适用）。2、所有独立电源置零，保留受控源，加压求 流法。0rbeRBRC0所以：用加压求 流法求输 出电阻：例题 电路如图所示，其中Ec=12V，Rc=4K， RB=300K ， =37.5，RL=4K 。求（1）电路 在负载状态下的电压放大倍数；（2）负载开路时的 电压放大倍数；（3）输入电阻；（4）输出电阻。RB+ECRC C1C2RL解（1）估算静态工作点；（2）计

9、算在负载工作状态下的电压放大倍数RB+EC RC（3）计算负载开路时的电压放大倍数（4）计算输入电阻（5）计算输出电阻6. 失真分析：为了得到尽量大的输出信号，要把Q 设置在交流负载线的中间部分。如果Q 设置不合适，信号进入截止区或饱和区 ，造成非线性失真。iCuCEuo可输出 的最大 不失真 信号合适的静态工作点ibiCuCEuoQ点过低，信号进入截止区称为截止失真信号波形iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区称为饱和失真信号波形问题： 1、如果输出波形出现了平底现象，问这 是什么失真？怎样消除失真？ 2、如果输出波形出现了平顶现象，问这 是什么失真？怎样消除失真？ 8.4静态工作点的稳定

10、为了保证放大电路的稳定工作，必须有合 适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变 化严重影响静态工作点。 对于前面的电路（固定偏置电路）而言， 静态工作点由UBE、和ICEO决定，这三个参 数随温度而变化，温度对静态工作点的影响 主要体现在这一方面。TUBEICEOQ温度对UBE的影响iBuBE25 C50CTUBEIBIC温度对值及ICEO的影响T、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：温度上升时 ，输出特性 曲线上移， 造成Q点上 移。总之：TIC固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需 要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时， 能够自动减少IB，从而抑制Q点的变化。保持 Q点基本稳定。常采

11、用分压式偏置电路来稳定静态工作点 。电路见下页。RB1+ECRCC1C2RB2 CERERLuiuo偏置电路I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2 CERERLuiuoI1I2IB可以认为与温度无关。似乎I2越大越好， 但是RB1、RB2太小， 将增加损耗，降低输 入电阻。因此一般取 几十K。RB1+ECRCC1C2RB2 CERERLuiuoI1I2IBTUBEIBICUEIC本电路稳压 的过程实际 是由于加了 RE形成了负 反馈过程RB1+ECRCC1C2RB2 CERERLuiuoI1I2IBCE将RE短路，RE对交流不起作 用，放大倍数不受影响。如果去掉CE，放 大倍数怎样？rbe

12、RCRLRE去掉CE后的微变等效电路将RE折算 到基极去掉CE后的微变等效电路rbeRCRLRE问题: 1. 放大电路中为什么要设立静态工作点 ？静态工作点的高、低对电路有何影响 ？ 2. 试判断如图8.1所示的各电路能否放大 交流电压信号？为什么？3.已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且 =50，试估算静态值IB、IC、UCE。4.实验时，用示波器测得由NPN管组成的共射放 大电路的输出波形如图8.4所示，（1）说明它们 各属于什么性质的失真（饱和、截止）？（2） 怎样调节电路参数才能消除失真？试画出该图的直流通道、交流通道、微变 等效电路5.图8.5中分压式的偏置电路有何作用？ 射

13、极电阻RE有何作用？而射极傍路电容CE又起怎样的作 用？如果把CE去掉，对静态工作点有无影响？试画出有 何没有CE两种情况下的微变等效电路。 8.5 射极输出器RB+ECRCC1C2RERLuiuo静态分析：RB+ECRCC2REIBIE折算动态分析 ：1、电压放大倍数rbeRERL1、所以但是，输出电流Ie增加了。2、输入输出同相，输出电压跟随输入 电压，故称电压跟随器。讨论2、输入电阻输入电阻高 ，对前级有 利。rbeRERL3、输出电阻用加压求流法求输出电阻。rbeRERsro置0rbeRERsrbeRERs一般所以射极输出器的输出电阻很小，带负载 能力强。讨论1、将射极输出器放在电路的

14、首级，可以 提高输入电阻。2、将射极输出器放在电路的末级，可以 降低输出电阻，提高带负载能。3、将射极输出器放在电路的两级之间， 可以起到电路的匹配作用。作业： 1、 如图8.5所示放大电路中，已知UCC = 24 V ，RB1 =33 k， RB2 =10 k，RC =3.3 k， RE =1.5 k， RL =5.1k，=66。 （1）试估算静态工作点，若换上一只=100的 管子，放大器能否正常工作； （2）画出微变等效电路； （3）求放大倍数、输入电阻、输出电阻。 （4）求开路时的电压放大倍数； （5）若RS =1k，求对源信号的放大倍数。 2、在上题的图8.5中，若将图中的 发射极交流旁路电容CE除去。 （1）画出微变等效电路；（2）求放大倍数、输入电阻、输 出电阻，并说明发射极电阻RE对 电压放大倍数的影响。