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1、第第1515章章 基本放大电路基本放大电路1515.2 .2 基本放大电路的组成基本放大电路的组成基本放大电路的组成基本放大电路的组成1515.3 .3 放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析15.515.5 静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定15.715.7 多级放大电路多级放大电路多级放大电路多级放大电路 15.615.6 射极输出器射极输出器射极输出器射极输出器1515.4 .4 放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析15.815.8 差动放大电路差动放大电路差动放大电路差动放大电路1515
2、.1 .1 半导体半导体半导体半导体三极管三极管三极管三极管15.115.1 半导体三极管半导体三极管半导体三极管半导体三极管一、一、一、一、三极管结构、符号三极管结构、符号三极管结构、符号三极管结构、符号NNP基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极NPNNPN型型型型BECB BE EC CPNPPNP型型型型P PP PN N基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极2 2、符号：、符号：、符号：、符号：BECIBIEICBECIBIEICNPNNPN型三极管型三极管型三极管型三极管PNPPNP型三极管型三极管型三极管型三极管由由由由2 2个
3、个个个PNPN结组成；结组成；结组成；结组成；根据结构不同，可分为：根据结构不同，可分为：根据结构不同，可分为：根据结构不同，可分为：NPNNPN型和型和型和型和PNPPNP型型型型1 1 1 1、结构：、结构：、结构：、结构：基区：最薄，基区：最薄，掺杂浓度最低掺杂浓度最低发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高发射结发射结发射结发射结集电结集电结集电结集电结B B B BE E E EC C C CN N N NN N N NP P P P基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极集电极集电极集电极集电极结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：集电区：集电区：集电区：集电区：面积最大面积最大
4、面积最大面积最大二、二、二、二、电流分配和放大原理电流分配和放大原理电流分配和放大原理电流分配和放大原理1. 1. 三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件B BEC CN NN NP PEBRBE EC CRC发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏 PNPPNP发射结正偏发射结正偏发射结正偏发射结正偏 V VB B V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VE E集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏 V VC C V VB B V VC C V VB B V VE E
5、V VC C V VB B V VE E注意：注意：注意：注意：E EB B 、E EC C极性不能接反，且极性不能接反，且极性不能接反，且极性不能接反，且E EC CE EB B保证：保证：保证：保证：2. 2. 各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用各电极电流关系及电流放大作用I IB B(mA(mA) )I IC C(mA(mA) )I IE E(mA(mA) )0 00.020.020.040.040.060.060.080.080.100.100.0010.0010.700.701.501.502.302.303.103.103.953.
6、950.0010.0010.720.721.541.542.362.363.183.184.054.05结论结论结论结论: :1 1）三电极电流关系三电极电流关系三电极电流关系三电极电流关系 I IE E = = I IB B + + I IC C 晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的电流电流电流电流放大作用：基极电流放大作用：基极电流放大作用：基极电流放大作用：基极电流的微小变化能够引起集电极电流较的微小变化能够引起集电极电流较的微小变化能够引起集电极电流较的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性。大变化的特性。大变化的特性。大变化的特性。B BEC CN NN NP PEBRBE EC CR
7、C 2 2） I IC C I IB B ， I IC C I IE E 3 3） I IC C I IB BI IB BI IC CI IE E 实质实质实质实质: : : :用一个微小电流的变化去用一个微小电流的变化去用一个微小电流的变化去用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化控制一个较大电流的变化控制一个较大电流的变化控制一个较大电流的变化。3. 3. 3. 3. 三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO 基区空穴向基区空穴向发射区的扩散发射区的扩散可忽略。可忽略。 发射
8、结正偏，发发射结正偏，发射区电子不断向基射区电子不断向基区扩散，形成发射区扩散，形成发射极电流极电流I IE E。进入进入P P 区的电子少部分区的电子少部分与基区的空穴复合，形与基区的空穴复合，形成电流成电流I IBE BE ，多数扩散到多数扩散到集电结。集电结。 集电结反偏，集电结反偏，有少子形成的反有少子形成的反向电流向电流I ICBOCBO。使使使使T T具有放大作用的条件：具有放大作用的条件：具有放大作用的条件：具有放大作用的条件：内部条件：内部条件：内部条件：内部条件：外部条件：外部条件：外部条件：外部条件：基区要做的很薄，且掺杂质浓度小，使基区要做的很薄，且掺杂质浓度小，使基区要
9、做的很薄，且掺杂质浓度小，使基区要做的很薄，且掺杂质浓度小，使I I I IB B B B很小很小很小很小发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏从基区扩散来的电从基区扩散来的电从基区扩散来的电从基区扩散来的电子由于外部电源的子由于外部电源的子由于外部电源的子由于外部电源的作用而被拉入集电作用而被拉入集电作用而被拉入集电作用而被拉入集电区形成区形成区形成区形成I I I ICECECECE。3. 3. 三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律三极管内部载流子的运动规律I IC C = = I ICECE+ +
10、I ICBO CBO I ICECEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOI IB B = = I IBEBE- - I ICBO CBO I IBEBE I ICE CE 与与与与 I IBE BE 之比称为共发射极之比称为共发射极之比称为共发射极之比称为共发射极电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数电流放大倍数集射极穿透电流集射极穿透电流集射极穿透电流集射极穿透电流, , 温度温度温度温度I ICEOCEO ( ( ( (常用公式常用公式常用公式常用公式) ) ) )若若若若I IB B =0, =0, 则则则则 I IC C I ICE0CE0三、三、三、三、特性曲线特性
11、曲线特性曲线特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端发射极是输入回路、输出回路的公共端 共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路1. 1. 输入特性输入特性输入特性输入特性特点特点特点特点: : : :非线性非线性非线性非线性死区电压：死区电压：死区电压：死区电压：硅管硅管硅管硅管0.50.50.50.5V V，锗管锗管锗管锗管0.10.10.10.1V V。正常工作时发射结电压：
12、正常工作时发射结电压：正常工作时发射结电压：正常工作时发射结电压： NPNNPN型硅管：型硅管：型硅管：型硅管： U UBE BE 0.60.7V 0.60.7VPNPPNP型锗管：型锗管：型锗管：型锗管： U UBE BE 0.2 0.2 0.3V 0.3VIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO2. 2. 输出特性输出特性输出特性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 A36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：输出特性曲线通常分三个工作区：(
13、1) (1) 放大区放大区放大区放大区 特点：特点：特点：特点： I IC C= = I IB B ，也也也也称为线性称为线性称为线性称为线性区区区区 条件：发射结正偏、集电结反偏条件：发射结正偏、集电结反偏条件：发射结正偏、集电结反偏条件：发射结正偏、集电结反偏 （2 2）截止区截止区截止区截止区I IB B 0 0 以下区域为以下区域为以下区域为以下区域为截止区，有截止区，有截止区，有截止区，有 I IC C 0 0 。条件：发射结反偏，集电结反偏条件：发射结反偏，集电结反偏条件：发射结反偏，集电结反偏条件：发射结反偏，集电结反偏在饱和区，在饱和区，在饱和区，在饱和区， I IB B I
14、IC C，发射结处于正向发射结处于正向发射结处于正向发射结处于正向偏置，偏置，偏置，偏置，集电结也处于正集电结也处于正集电结也处于正集电结也处于正偏。偏。偏。偏。 深度饱和时，深度饱和时，深度饱和时，深度饱和时， 硅管硅管硅管硅管U UCES CES 0.3V 0.3V， 锗管锗管锗管锗管U UCES CES 0.1V 0.1V。（3 3）饱和区饱和区饱和区饱和区当当当当U UCECE U UBEBE时时时时，晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。晶体管处于饱和状态。当当当当U UCECE= =U UBEBE时时时时，晶体管处于临界饱和。晶体管处于临界饱和。晶体管处于临界
15、饱和。晶体管处于临界饱和。饱饱饱饱和和和和区区区区截止区截止区截止区截止区四、四、四、四、主要参数主要参数主要参数主要参数1. 1. 电流放大系数电流放大系数电流放大系数电流放大系数 ， 直流电流放大系数直流电流放大系数直流电流放大系数直流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数 表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。电路、选用晶体管的依据。例：在例：在例：在例：在U UCECE= 6 V= 6 V时，时，时，时， 在在在在 QQ1 1 点点点点I IB B
16、=40=40 A, A, I IC C=1.5mA=1.5mA； 在在在在 QQ2 2 点点点点I IB B=60 =60 A, A, I IC C=2.3mA=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理： = = = = 。I IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6I IC C( (mmA A ) )1 12 23 34 4U UCECE(V)(V)9 912120 0QQ1 1QQ2 2在在在在 QQ1 1 点，有点，有点，有点，有由由由由 QQ1 1 和和和和QQ2 2点，得点，得点，得点，得2. 2.集集集集- - - -基极反向截止电流基极反向截止电流基极反向截止电流基极反向截止电流 I ICBOCBO I ICBOCBO是由少数载流子的漂移运动是由少数载流子的漂移运动是由少数载流子的漂移运动是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。所形成的电流，受温度的影响大。所形成的电流，受温度的影响大。所形
