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1、1,共同点：二极管和稳压管有一个PN结组成，三极管由两个PN结组成。三极管的输入特性和二极管、稳压管的伏安特性相同。 不同点：二极管正常工作时，正向导通相当于短路，反向截止相当于开路，在电路中起到开关作用。稳压管正常工作在反向击穿区，与电阻串联反向导通稳定负载端电压。 三极管的三种工作状态： 三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置时，工作在放大状态；发射结正向偏置，集电结正向偏置时，工作在饱和状态；发射结反向偏置，集电结反向偏置时，工作在截止状态。,第十章 思考题及知识点复习,10.13 二极管、稳压管、三极管在结构上有什么共同点和不同特点？在实际应用中它们各起什么作用？,10.14 要使晶体
2、管工作在放大状态，发射结为什么要正偏？集电结为什么要反偏？,因为发射区掺杂浓度高，其作用要发射电子，所以要正偏；由于集电区要收集发射区扩散到基区的电子，使其穿过集电结，到达集电区形成较大电流，所以集电结要反偏。,2,第11章 基本放大电路,11.2 交流电压放大电路的分析,11.3 典型交流电压放大电路,11.4 多级电压放大电路,11.5 放大电路中的负反馈,11.1 交流电压放大电路的组成,11.6 功率放大电路,3,放大的概念:,在电子技术中，利用晶体管组成放大电路，将微弱的电信号进行放大,驱动负载使其工作。例如，扩音机电路的示意图如下：,声音信号,放大的含义：1、是对交流信号的放大，2
3、、放大是一种能量的转换与控制，遵守能量守恒。,返回,4,1.能放大 2. 不失真,P,N,N,二极管的正向特性,若输入信号小于死区电压，二极管不通，被放大的信号就失真了。,一、组成,基本放大原则：,死区,返回,5,死区,输入信号小于死区电压时， 发射结不通，放大信号失真。,1.能放大 2.不失真,基本放大原则：,晶体管的输入端加交流信号：,返回,6,死区,让晶体管先导通，将小信号再叠加上。,晶体管工作在线性区,返回,7,如何将电流信号 转换为电压信号？,晶体管先导通，再叠加小信号。,返回,8,串电阻！,输出电压波形失真了,如何保证能放大、不失真？,加隔直电容！,返回,9,基本交流电压放大电路,
4、返回,10,基本交流电压放大电路,习惯画法：,返回,11,二、各元件的作用,是放大元件，iC=iB；也是控制元件，控制EC所提供的能量,晶体管T,返回,12,放大电路的能源， 并保证集电结反偏。 （几伏十几伏）,集电极电阻RC,将电流信号变换电压信号。(几千欧至十几千欧。,基极电源EB和基极电阻RB,使发射结正偏，并提供适当的静态工作点。,EB一般为几伏, RB一般为几十千欧以上。,返回,13,二、各元件的作用,隔直流，通交流。一般为几微法到几十微法。,耦合电容,返回,14,除去基极电源，集电极电源简化。,15,电阻RC的作用是将晶体管的电流放大作用转换为电压放大作用。 若将RC短路，集电极电
5、位将恒等于电源电压Ucc,晶体管无放大作用。 若将RC开路，集电极与电源断开，集电结没有反偏电压，晶体管不能工作。,思考题,11.1 在如图11.3所示电路中，电阻RC的作用是什么？能否将其短路（R=0）或开路（R=）?,11.2 在如图11.3所示电路中，耦合电容C1C2极性为“+”的一端为什么要如此连接？,三极管T是NPN型管。静态时es=0（无交流信号，相当于短路）。在输入回路中，电容C1通过Rs与三极管发射结是并联关系。由于反射结正偏，基极电位比发射极电位高，因此C1的极性为“左-右+”。 在输出回路中，C2与负载电阻RL串联。在静态情况下，u0=0。电容C2通过电阻RL与三极管的C、
6、E两极是并联关系，电容C2两端电压就等于UcE，因此电容C2的极性应为“左+右-”。,16,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,返回,17,静态:不加输入的交流信号的直流指标。,分析的方法:估算法和图解法,1.估算法,直流通道,返回,18,根据直流通路估算静态值：,1.估算法,返回,19,2.图解法,估算出IB，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和直流负载线的交点就是Q点。,返回,20,UCC=12V，RC= 4k，RB=300k ， = 37.5。,【例11.1】晶体管交流放大电路如图所示，已知,解：1. 画出直流通路
7、,返回,21,解：,注意IB和IC的数量级,1.估算法,UCC=12V，RC= 4k，RB=300k ， = 37.5。,返回,22,2.图解法,作直流负载线，得静态工作点Q。,做引线,返回,23,1. 晶体管的微变等效电路,动态:有输入的交流信号时的动态指标。,分析的方法:微变等效电路法。,分析指标:电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,观察输入回路：,返回,24,1. 晶体管的微变等效电路（小信号h参数模型）,观察输入回路：,当信号很小时，输入特性在小范围内近似为线性。,晶体管的输入电阻,返回,25,对于小功率晶体管：,rbe的数量级从几百欧到1千欧左右。,返回,26,1. 晶体管的微变等效
8、电路,观察输出回路：,所以有,各条曲线近似平行，有,输出端相当是受 ib控制的电流源。,返回,27,晶体管的微变等效电路为：,考虑各条曲线近似平行，有,rce的阻值很大,rce的含义：,返回,28,2. 放大电路的微变等效电路,(1) 放大电路的交流通路,交流通路:,只考虑交流信号的分电路,画交流通路的原则:电容和直流电源相当短路还要考虑负载对交流电路的影响。,返回,29,交 流 通 路,返回,30,将交流通路中的晶体管用微变等效电路代替,ic,（2）放大电路的微变等效电路,返回,31,3.动态指标的计算,负载越大，放大倍数越低。,（1）电压放大倍数的计算,返回,32,（2）输入电阻的计算,输
9、入电阻的概念,等效,对信号源来说，放大电路是电源的负载，可用等效 电阻表示,等效电阻 称为放大电路的输入电阻。,返回,33,输入电阻的计算,/,返回,34,（5）输出电阻的计算,输出电阻的概念,等效,放大电路对负载来说，相当是负载的电压源， 电压源的内阻,称为放大电路的输出电阻 。,返回,35,输出电阻的计算,返回,36,【例11.2】晶体管交流放大电路如图所示，已知,解：在【例11.1】中已经求出,UCC=12V，RC= 4k， RL= 6k ，RB=300k ， = 37.5。,利用放大电路的微变等效电路求解。,返回,37,返回,38,1. 电压放大倍数,2. 输入电阻和输出电阻,返回,3
10、9,4.非线性失真,饱和失真,截止失真,返回,40,消除失真的方法：调整基极电阻的阻值。,增大基极电阻，消除饱和失真,减少基极电阻，消除截止失真,返回,41,rbe、rce、ri、ro是交流电阻，是动态分析时所出现的指标。 ri中不包括信号源内阻， ro中是否包括负载电阻。,11.6 在电压放大电路中，晶体管的值越大，电压放大倍数是否就越高？要提高电压放大倍数，应如何考虑？,电压放大倍数公式Au=-RL/rbe, Au与和rbe有关。由式rbe=200+（1+）26/IE ，可以看出，当增大时， rbe也随着增大，所以Au增大不多。,晶体管是非线性元件，组成的电路是非线性电路，在动态分析时很繁
11、琐。为了分析方便，将晶体管用用线性电路来代替。,应设置在交、直流负载线的中部。当发现电路出现饱和失真，应调整基极电阻RB，使RB增大，基极电流IB减少，静态工作点Q下移。,思考题,11.3 放大电路的工作点应如何设置？若发现产生饱和失真，应调节那个电阻？如何调节？,11.4晶体管为什么需要线性化？线性化的条件是什么？,11.7 通常为什么希望电压放大电路的输入电阻大而输出电阻小些？,因为信号源有内阻，所以对于放大电路来说，其输入电阻大些，从信号源分的输入信号就大些，输出电压就高。,11.5 rbe、rce、ri、ro是交流电阻还是直流电阻？ri中是否包括信号源内阻？ro中是否包括负载电阻？,4
12、2,为了保证放大电路的稳定工作，必须有稳定的静态工作点。,静态工作点不稳定的主要原因是温度变化对晶体管参数的影响。,1. 温度变化对静态工作点的影响,返回,43,总的影响结果是：,返回,44,观察下列固定偏置电路结构可知，这个电路的Q点是不稳定的。,在这个电路的基础上 如何改进，使温度升高， 保证IC基本不变？,思路：,2. 工作点稳定电路（分压式偏置电路）,（1）电路组成,返回,45,思路：,在基本放大电路中增加两个电阻，其作用是将IC的变化引回到输入端，在保证基极电位VB不变的条件下使UBE IB ，从而保证IC 基本不变,即稳定了 Q点。,返回,46,（2）工作点稳定原理分析,设I2 I
13、B ， 即I2 I1 ,则有,不受温度影响,设VB UBE ， 即VE VB ,则有,不受温度影响,返回,47,工作点稳定过程：,本电路稳定的过程实际上是RE形成的负反馈过程.,为了保证电压放大倍数不变，并联旁路电容CE。,分压式偏置电路,返回,48,解：,1. 根据直流通路求静态值。,2. 根据微变等效电路求电压放大倍数和输入、输出电阻。,返回,49,1. 根据直流通路求静态值。,返回,50,2. 根据微变等效电路求动态指标,返回,51,实验四 、单级放大电路实验,预习内容： 一、用万用表判别二极管、稳压管的的好坏与极性，判别三极管管型和各电极 二、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱。 二、放大
14、器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。 三、学习测量放大器Q点，Av的方法，了解共射极电路特性。 四、模电实验报告的格式、内容及写法,52,课堂作业,电路设计：由单片机输出的5VTTL电平作信号电压，使用三极管9012 、9013设计两个开关电路，一个电路在开关闭合、断开时分别输出低、高电平的控制信号；另一个电路在开关闭合、断开时分别输出高、低电平的控制信号，电路使用+6V电源。,53,三极管的开关特性,3V,0V,uO 0,相当于 开关断开,相当于 开关闭合,uO UCC,3V,0V,54,多级放大电路的组成：,多级放大电路的级间耦合方式：,直接耦合、阻容耦合、变压器耦合、光电耦合。
15、,返回,55,1.各级静态工作点相互独立，可以分别计算。,一、阻容耦合电压放大电路静态与动态分析,返回,56,2. 电压放大倍数,返回,57,3. 放大电路的微变等效电路,4. 放大电路的输入与输出电阻,返回,58,二、阻容耦合电压放大电路的频率特性,下限截止频率,上限截止频率,下面简要分析 幅频特性,返回,59,二、阻容耦合电压放大电路的频率特性,放大倍数下降的原因：,低频区：耦合电容的分压作用,高频区：晶体管的结电容和电路的分布电容的作用，总的影响结果相当与负载并联一个等效电容。,中频区：电路中的电容不起作用。,返回,60,一、直接耦合电压放大电路,存在问题：,1. 静态工作点互相影响,2
16、. 存在零点漂移,特点： 耦合方式简单 能放大交直流信号,解决的方法：,提高后级发射极电位，保证各级有合适的Q点。,2. 采用差动输入方式抑制零点漂移。,返回,61,提高后级发射极电位，保证各级有合适的Q点。,串电阻,串稳压管,NPNPNP耦合,返回,62,1. 基本差动放大电路,零点漂移：,零漂产生的原因：主要是温度的影响,电路的特点：参数对称，双端输入、双端输出。,一、差动放大电路,采用差动输入方式抑制零点漂移。,返回,63,抑制零漂的原理：,由于电路参数对称，当温度升高时，有,零点漂移：,此电路的缺点：单端输出零点漂移仍然存在。,返回,64,2. 典型差动放大电路,电路的特点：,引入负反馈电阻RE ，抑制了每管的零漂。,抑制零漂的原理：,返回,65,3. 差动放大电路的信号输入方式,
