•
• • • •
（2）、利用输出特性画iC和uCE波形 交流负载线 a、空载时RL=∞ 交流负载线与直流负载线重合，动态工作点在 交流负线上移动，斜率——1/RC • uCE=EC-IC*RC
• b、RL不等于∞ / • 放大电路的交流负载电阻RL =RC‖RL • 交流负载线作法：过Ｑ点作一条斜率 / 为-1/RL 的直线
L be
如果电路如下图所示，如何分析？
+EC RB1 C1 RC C2
T
RL
ui
RB2 RE2
RE1 CE
uo
动态分析： +EC
RB1
C1
RC
C2 T RL
RB1 ui
RB2
RE1
RL
uo RC
ui
RB2 RE2
RE1 CE
uo
交流通路
交流通路：
ui
RB1
RB2
RE1
RL
uo RC
Ii
微变等效电路： Ui
iB /uA iB /uA
60 40 20
iC /mA iC /mA
交流负载线
Q` Q IBQ Q`` vBE/V vBE/V
ICQ t
Q` Q
60uA 40uA
Q`` 20uA vC E/V vC E/V
t
VBEQ t
VC EQ t
3. 非线性失真 1) 截止失真 Q点过低，信号进入截止区
iC 放大电路产生 截止失真 输入波形 uCE
§3.3 图解分析法
2. 用图解法确定Ｑ点
• 1) 给出输入特性，输出特性曲线 • 2) 画出直流通路：标出IBQ，ICQ，UBEQ，UCEQ • 3) 利用输入特性曲线来确定IBEQ和UBEQ • 基极偏置线：UBE=EC-IB*RB 与输入特性曲线的交点对 应的IBQ，UBEQ • 4) 利用输出特性曲线来确定ICQ和UCEQ • 直流负载线：UCE=EC-IC*RC 与输出特性曲线中IBQ 线 的交点确定ICQ、UCEQ
• • • •
（２） RL≠∞ UO=Io′RL′=-ICRL′=-βIBRL′ AV=UO/UI=-βIBRL/（IBRBE）= -βRL/RBE=-βRC//RL/RBE
• ３、计算输入电阻和输出电阻
• (1) 计算输入电阻 • RI=UI/IB=RB//RBE=RBE • (2) 计算输出电阻 • 当RL=∞时，向左看进去 • 所以UI=0 IB=0则βIB=0 RO=RC
RL rbe (1 ) Re
+EC
RB1 RC
C1
C2
RL ui RB2 RE CE
RE射极直流 负反馈电阻 CE 交流旁 路电容
uo
CE的作用：交流通路中， CE将RE短路， RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。
• • • •
有旁路电容CE: R ' Av≈ r ri＝Rb1∥Rb2∥rbe ro＝RC
三 BJT静态特性曲线 • BJT静态特性曲线：是在伏安平面上作出的 反映晶体管各极直流电流电压关系的曲线。 • BJT静态特性曲线用途：
•
１、晶体三极管的组态
• 将晶体三极管视为双端口器件，分析其三种典型接法， 称为组态。 共基极接法（CB）
共射接法（CE） 共ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ接法（CC）
２、共射输入特性曲线
• 1． 直流通路：直流信号通过的电路 • 原则：遇C——视为开路 • 遇L——视为短路
• 1． 交流通路：交流信号通过的电路 • 原则：遇C——（充分大）——近似视 为短路 • 遇L——（充分大）——近似视为开路 • 直流电源（内阻小）：近似为短路。
• 一、静态分析 • １静态工作点估算： • 从输入特性中知：晶体管导通时UBE变化很小 （硅管：0.6-0.8V；锗管：0.1-0.3V） • 一般情况UBEQ：（硅管：0.7V，锗管0.2V ） • 1) 从直流通路中：列KVL方程 • IBQ*RB+UBEQ-EC=0 • IBQ=（EC-UBEQ）/RB • 2) 从晶体管电流分配关系 • ICQ=βIBQ • 3) 从直流通路中：列负载回路的KVL方程 • ICQ*RC+UCEQ-EC=0 • UCEQ=EC-ICQ*RC
二. 组成原则
(1) 发射结正偏 集电极反偏 使T管处于放大状 态 (2) 输入回路：Ui——产生ib 控制ic (3) 输出回路：使iC尽可能多流到RL上（减少其 他支路的分流） (4) 保证放大电路工作正常，T 处于放大状态，
合理设置静态工作点Q
三. 放大电路的性能指标 １、 放大倍数：输入信号若为正弦波 a. 电压放大倍数：AV=U0/UI
• 共射输入特性曲线是以输出电压VCE为参变量，输入口 基极电流iB随収射结电压vBE变化的曲线： • 共射输入特性曲线的特点：
• ３、共射输出特性曲线
• 共射输出特性曲线是在集电极电流IB一定的情况下，的 输出回路中集电极与収射极之间的电压VCE与集电极电流 IC之间的关系曲线。
工作区域划分： (1) 放大区(线性区) 条件：发射结正偏，集电结反偏 对NPN管：VC>VB>VE 特性：IC=ßB I (2) 截止区 条件：发射结反偏
Ib
rbe
R'B
Ic Ib
RL RC
Uo
RE1
§3.6 共集电极放大电路 和共基极放大电路
• 一、共集电极放大电路
• １、静态工作点计算： • 直流通路
EC=RbIBQ+IEQRe+UBEQ EC=UCEQ+ReIEQ
又 IEQ=（1+β）IBQ IBQ=（EC-UBEQ）/（Rb+（1+β ） Re） ICQ=βIBQ UCEQ=EC-（1+β）IBQRe
第三章 晶体三极管(BJT)及 放大电路基础
• • • • • • • §3.1 半导体BJT 一 BJT结构与电路符号 二 晶体管电流的分配与放大作用 演示实验 结论：１、晶体管起放大作用的条件： 发射结正偏，集电结反偏，称为BJT的放大偏置。 即满足下列电压关系： NPN管：VCB﹥0，VBE﹥0或VC＞VB ＞VE PNP管： VCB﹤0，VBE﹤0或 VC＜VB＜VE
• *** 只给出输出特性曲线来确定UCEQ和ICQ • 1) 估算IBQ及UBEQ • 2) 利用输出特性曲线来确定ICQ，UCEQ • 由估算的IBQ 所对应的输出特性曲线 与直流负 载线的交点Q 对应ICQ，UCEQ
2. 动态工作情况分析
• （１）、利用输入特性画出iB，uBE波形 • 设输入为Ui=UmSINwt（mv） • uBE=UBEQ+ui iB=IBQ+IBMSINwt
饱和失真
截止失真
Q点合适，Ui幅度过大——双向失真（截止，饱和失真）
选择静态工作点 iC ib
可输出的 最大不失 真信号
uCE uo
§3.4 微变等效电路法
• 条件：指输入信号UI 变化量小（即小信号） 输入信号频率在低中频范围 • 原因：根据输入，输出特性曲线 • 在 如 上 条 件 下 ： 小信号：——特性曲线近似直线性——可用等 效 的 线 性 电 路 代 替 T 管 低中频：晶体管中结电容的影响极小
ib
uo
2)饱和失真
Q点过高，信号进入饱和区 iC
ib
放大电路产生 饱和失真 输入波 形
uCE
输出波形
uo
动态工作情况分析小结
波形的 失真
由于放大电路的工作点达到了三极管 的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为底部失真。 由于放大电路的工作点达到了三极管 的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
对NPN管：VB<VE
特性：IC=ICEO (3) 饱和区 条件：发射结、集电结皆正偏 对NPN管：VCE>VBE 特性：IB增加，IC却不再增加，即 IC≠ßB ;而 I 且VCE很小。
四、BJT的主要参数
• 1 电流放大系数 • 共发射极直流电流、交流电流放大系数 • 例：书图3.1.7(b)为3DG6晶体三极管输出特性 曲线，求它的共发射极直流电流、交流电流放 大系数 • 2 极间反向电流 (1) ICBO (2) ICEO • 3 极限参数
电压增益： AV(db)=20lgAV 分贝 DB b．电流放大倍数 AI=IO/II 电流增益： AI (db)=20lgAI (分贝) c．功率放大倍数：功率增益 20lgAp 分贝 Ap=Po/PI
UO——输出电压（有效值）UI——输入电压（有效值）
2. 最大输出幅度：U0MAX,U0,U0PP（以正弦 为例子） 3.输入电阻: Ri 4.输出电阻：Ro 5. 通频带BW（Bf）
２、放大偏置时的电流分配与放大关 系： (1) IE=IC+IB (2) IC和IE 》IE
基极电流的少量变化△IB可引起集电极电流△IC 的较大变化 (3) 当IB=0时，IC=ICEO
解释：BJT内部载流子的传输过程 ⑴ 发射区向基区注入电子 ⑵ 电子在基区中的扩散与复合 ⑶ 集电区收集扩散过来的电子
B
二、用H参数微变等效电路法分析共射极基
本放大电路
１、画出放大电路的微变等效电路 由BJT的微变等效电路和放大电路的交流通路 可得出放大电路的微变等效电路。
• • • • •
２、求电压增益AV ：AV=UO/UI UI=IBRBE （1） 空载时：RL=∞ U0=I′ORC=-ICRC U0=-βIBRC 所以AV=UO/UI=-βIBRC/（IBRBE）=-βRC/RB
• 二、分压式射极偏置电路： • 电路应满足： IRb2>>IBQ UBQ>>UBEQ • 1、稳定工作点原理：