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1、模拟电子技术基础,北华航天工业学院电子系 2008.3,第三章 半导体三极管及放大 电路基础,3.1 半导体三极管（BJT）,3.2 共射极放大电路,3.3 图解分析法,3.4 小信号模型分析法,3.5 放大电路的工作点稳定问题,3.6 共集电极电路和共基极电路,3.7 放大电路的频率响应,3.2 共射极放大电路,1. 电路组成,4. 简化电路及习惯画法,2. 简单工作原理,3. 放大电路的静态和动态,1.电路组成,三极管T ： 核心，电流分配、放大作用,固定偏流,接地 零电位点,vi 接入问题？,串入Je回路,电容连接,Cb1、Cb2 ：隔离直流，传送交流,2. 简单工作原理,当Vi=0时,
2、当Vi=Vimsint时,既有直流、 又有交流 ！,动态,静态,3. 放大电路的静态和动态,分析思路,先静态： 确定静态工作点Q（IB 、IC 、VCE 或IBQ 、ICQ、VCEQ）,后动态： 确定性能指标（AV 、Ri 、Ro 等）,问题： 放大电路为什么必须要建立正确的静态？,工作点合适,工作点偏低,合适的 静态工作点,保证发射结正偏，集电结反偏,保证有较大的线性工作范围,问：放大电路为什么要建立正确的静态？,4.简化电路及习惯画法,习惯画法,共射极基本放大电路,小结：放大电路组成原则,合适的静态工作点（Je正偏Jc反偏）,正确的耦合方式,？,思 考 题,1. 下列 a f 电路哪些具有
3、放大作用？,3.3 图解分析法,1. 近似估算Q点,2. 用图解法确定Q点,2. 交流负载线,3.3.1 静态工作情况分析,3.3.2 动态工作情况分析,1. 放大电路在接入正弦信号时的工作情况,3. BJT的三个工作区域,(4)交流通路与交流负载线,(3)直流通路和交流通路,1. 图解法静态分析（确定Q点）,3. 图解法动态分析,4. 几个重要概念,(2)叠加原理？,2. 近似估算Q点,(1)非线性失真与线性工作区,本节的主要知识点,1. 图解法确定Q点,分析步骤：,(1) vi =0（短路）,Cb1、Cb2开路（被充电）,(2) 把电路分为线性 和非线性,(3) 写出线性部分直线方程,直流
4、通路, 输入回路方程：, 输出回路方程：,vBE = VCC iBRb,vCE = VCC iCRc,直流负载线,(4) 作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点,VCb1 = VBEQ ; VCb2 = VCEQ,1. 图解法确定Q点作图过程, 在输入特性曲线上，作出直线： vBE = VCC iBRb, 在输出特性曲线上，作出直流负载线： vCE = VCC iCRc,即：, 与特性曲线的交点即为Q点， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ。,2. 近似估算Q点,共射极放大电路,根据直流通路可知：,一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V。,求IBQ 、VBEQ 、ICQ 、V
5、CEQ,3. 图解法动态分析,暂令 RL=（开路）,vBE = VBEQ + vi,分析思路,3. 图解法动态分析作图过程,可得如下结论：,Q点沿负载线上下移动,Q点沿输入特性上下移动,2. vo 与vi 相位相反（反相电压放大器）；,3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；,4. 可以确定最大不失真输出幅度。,4. 几个重要概念,(1)非线性失真与线性范围,饱和失真,当工作点达到了饱和区而引起的非线性失真。 NPN管输出电压为底部失真,饱和区特点： iC不再随iB的增加而线性增加，即,此时,，vCE= VCES ，典型值为0.3V,非线性失真,发射结正偏,集电结正偏,截止失真,截止失真,当工
6、作点达到了截止区而引起的非线性失真。 NPN管输出电压为顶 部失真。,截止区特点：iB=0， iC= ICEO,注意：对于PNP管，失真的表现形式，与NPN管正好相反。,发射结反偏,集电结反偏,线性范围（动态范围）,线性范围： 用最大不失真输出幅度Vom来衡量。,Q点偏高 ： 易出现饱和失真，Vom为Q点到饱和区边沿的距离,Q点偏低 ： 易出现截止失真，Vom为Q点到截止区边沿的距离,(2)符合叠加原理吗？,vBE = VBEQ + vi,iB = IBQ + ib,iC = ICQ + ic,vCE = VCEQ + vce,VCC作用的分量,vi作用的分量,基本满足叠加原理！,使用条件 小
7、信号,输入特性，范围小,输出特性，不超出放大区,否则，非线性失真,(3)直流通路和交流通路,Cb1、Cb2等电容 隔离直流，传送交流,(4)交流通路与交流负载线,vce= -ic (Rc /RL),vce= vCE - VCE ic= iC - IC 同时，令RL = Rc/RL,vCE - VCE= -(iC - IC ) RL,vCE =VCE + IC RL- iC RL,交流负载线必过Q点!,共射极放大电路,已知 =80， Rb=300k， Rc=2k， VCC= +12V，求：,（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？,（2）当Rb=100k时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（ VCES 0）,解：（1）,BJT工作在放大区。,例题,（2）当Rb=100k时，,即IC的最大电流为：,所以BJT工作在饱和区。,VCE不可能为负值，其最小值也只能为0，,Q（120uA，6mA，0V）,？,本次课小结,1. 共射极放大电路,电路组成 简单工作原理 放大电路的静态和动态 简化电路及习惯画法,2 图解分析法,图解法静态分析（确定Q点） 图解法动态分析 几个重要概念 非线性失真与线性工作区 直流通路和交流通路 交流通路与交流负载线 近似估算Q点,结束,
