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1、内电场E因多子浓度差形成内电场多子的扩散 空间电荷区 阻止多子扩散，促使少子漂移。PN结合空间电荷区多子扩散电流 少子漂移电流耗尽层PN结的形成 PN结的单向导电性(1) 加正向电压（正偏）电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。外电场削弱内电场 耗尽层变窄 扩散运动漂移运动多子扩散形成正向电流I F正向电流(2) 加反向电压电源正极接N区，负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。外电场加强内电场 耗尽层变宽 漂移运动扩散运动少子漂移形成反向电流I RPN在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是 一定的，故IR基本上与外加反压的大小无关，所以称 为反向饱和电流。但IR与温
2、度有关。 二极管按结构分三大类：(1) 点接触型二极管PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频电路。(3) 平面型二极管用于集成电路制造工艺中。 PN 结面积可大可小，用 于高频整流和开关电路中。(2) 面接触型二极管PN结面积大，用 于工频大电流整流电路。半导体二极管的VA特性曲线硅：0.5 V锗： 0.1 V(1) 正向特性导通压降反向饱和电流 (2) 反向特性死区 电压击穿电压UBR实验曲线uEiVmAuEiVuA锗硅：0.7 V 锗：0.3V二极管的主要参数(1) 最大整流电流IF二极管长期连续工 作时，允许通过二 极管的最大整流 电流的平均值。(2) 反向击穿电压UBR二极管反
3、向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。(3) 反向电流IR在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值 。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极 管在微安(A)级。三级管输出特性曲线可以分为三个区域:饱和区iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE0.7 V。 此时发射结正偏，集电结也正偏。截止区iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏。放大区曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。该区中有：饱和区放大区截止区极间反向电流（2）集电极发射极间的穿 透电流ICEO基极开路时，集电极到发射极间的电流穿透电流 。 其大小与温度有关
4、。 （1）集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。锗管：I CBO为微安数量级，硅管：I CBO为纳安数量级。+ICBOecbICEO放大电路的主要技术指标1.放大倍数表示放大器的放大能力根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。（1）电压放大倍数定义为: AU=uo/ui（2）电流放大倍数定义为: AI=io/ii （3）互阻增益定义为: Ar=uo/ii（4）互导增益定义为: Ag=io/ui2. 输入电阻Ri从放大电路输入端看进去的等效电阻R
5、i=ui / ii一般来说， Ri越大越好。（1）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时， Ri越大， ui就越接近uS。3. 输出电阻Ro从放大电路输出端看进去的等效电阻输出电阻是表明放大电路带负载能力的，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。 输出电阻的定义：4. 通频带fAAm 0.7AmfL下限截 止频率fH上限截 止频率通频带： fbw=fHfL放大倍数随频 率变化曲线 幅频特性曲 线3dB带宽开路画出放大电路的直流通路静态工作点的估算将交流电压源短路，将电容开路。直流通路的画法：开路画直流通路：Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流 。用估算法分析
6、放大器的静态工作点 （ IB、UBE、IC、UCE）IC= IB用图解法分析放大器的静态工作点UCE=VCCICRCVCCICUCE直流负载线由估算法求出IB ，IB对应的输出 特性与直流负 载线的交点就 是工作点QQIB静态UCE静态IC放大电路的图解分析法交流负载线的作法：iCiCE VCCQIB交流负载线直流负载线斜 率为-1/RL 。（ RL= RLRc ）经过Q点。 注意：（1）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。 （2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。iCuCEuo可输出 的最大 不失真 信号（1）合适的静态工作点ib非线性失真与Q的关系iCuCEuo（2）Q点过低
7、信号进入截止区称为截止失真信号波形iCuCEuo（3）Q点过高信号进入饱和区称为饱和失真信号波形截止失真和饱和失真 统称“非线性失真”例：共射放大电路如图所示。设：VCC12V， Rb=300k,Rc=3k, RL=3k,BJT的 =60。1、试求电路的静态工 作点Q。解：2、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：画微变等效电路Ri=rbe/Rbrbe=993Ro=Rc=3k3. 若输出电压的波形出现如 下失真 ，是截止还是饱和 失真？应调节哪个元件？如何调节？解：为截止失真。应减小Rb。静态工作点稳定过程：TUBEICICIEUEUBE=UB-UE=UB - IE ReUB
8、稳定IB由输入特性曲线I1I2IBICIE共集电极放大电路结构：射极输出器的特点：电压放大倍数=1，输入阻抗高，输出阻抗小。射极输出器的应用1、放在多级放大器的输入端，提高整个放 大器的输入电阻。2、放在多级放大器的输出端，减小整个放 大器的输出电阻。2、放在两级之间，起缓冲作用。共基极电路三种组态的比较电压增益：输入电阻：输出电阻：共集共基 共射（1）共射AU较大，Ri、Ro适中，常用作电压放大。（2）共集AU1，Ri大、Ro小，适用于信号跟随、信号隔离等。（3）共基AU较大，Ri小，频带宽，适用于放大高频信号。功放电路的特点（2） 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须 注意电路参数不能超
9、过晶体管的极限值: ICM 、 UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEM（1）输出功率Po尽可能大Icuce(3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。(4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的 效率（）。Po: 负载上得到的交流信号功率。PE ： 电源提供的直流功率。（5）功放管散热和保护问题BJT的几种工作状态 甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。甲乙类：介于两者之间，导通角大于180iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQ VCC乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。i
10、CuCEQ2ICQVCC甲类功率放大器分析1.三极管的静态功耗 ：若电源提供的平均功耗：则IcuceQuceQIcQ2.动态功耗（当输入信号Ui时）输出功率:要想PO大，就要使功率三角形的面积 大，即必须使Vom 和Iom 都要大。最大输出功率:MNUomIom功率三角形 iCuCEQUCEQICQVCC电源提供的功率此电路的最高效率甲类功率放大器存在的缺点 ： 输出功率小 静态功率大，效率低乙类功率放大器分析最大不失真输出功率Pomax1.输出功率Po一个管子的管耗2.管耗PT两管管耗3.电源供给的功率PE当4.效率最高效率max三极管的最大管耗 问：Uom=？ PT1最大, PT1max=
11、？用PT1对Uom求导，并令导数=0，得出：PT1max发生在Uom=0.64VCC处。将Uom=0.64VCC代入PT1表达式：例题:试判断下列电路中的反馈组态。解:电压串联负反馈。解:电压并联负反馈。例题:试判断下列电路中的反馈组态。基本放大电路 A反馈网络 F放大：迭加：1.方框图：A称为开环 放大倍数+反馈 ：AF称为闭环放大倍数AF=Xo / Xi输出信号输入信号反馈信号净输入信号F称为反馈系数设Xf与Xi同相负反馈放大电路的方框图负反馈放大器关于反馈深度的讨论一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡负反馈对放大电路性能的影响 提高增益的稳定性 减少非线性失真 扩展频带 改变输
12、入电阻和输出电阻在放大器中引 入负反馈降低了放大倍数使放大器的性能得以改善：为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量 引直流负反馈 要稳定交流量 引交流负反馈 要稳定输出电压 引电压负反馈 要稳定输出电流 引电流负反馈 要增大输入电阻 引串联负反馈 要减小输入电阻 引并联负反馈比例运算电路一. 反相比例运算虚地点i1=if （虚断 ）因为有负反馈， 利用虚短和虚断 u+ =0u=u+=0（虚地）反馈方式：电压并联负反馈电压放大倍数:二. 同相比例运算电路u-= u+= uii1=if （虚断）平衡电阻 R=Rf/R1因为有负反馈， 利用虚短和虚断反馈方式：电压串联负反馈特点： 输入电阻高
13、缺点： 共模输入电压0 （u=u+=ui）电压放大倍数:Au=1三.电压跟随器此电路是同相比 例运算的特殊情况 ，输入电阻大，输 出电阻小。在电路 中作用与分立元件 的射极输出器相同 ，但是电压跟随性 能好。ui=u+= u-= uo因为有负反馈， 利用虚短和虚断：1. 反相加法器：若R1 =R2 =R, 平衡电阻R0= R1/ R2/Rfi1 + i2= if基本运算电路一. 加法运算电路虚地2. 同相求和运算：当R1 = R2 = Rf = R时, 同相比例运算:二. 减法运算电路1、利用加法器和反相比例器叠加原理2、差动减法器ui1作用ui2作用综合：则有：1. 积分电路三. 积分和微分电路2. 微分电路：u-= u+= 0
