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三极管及放大电路


VB>VE和VC>VB ,
iCf(vCE)vBE常数IICC只 =与IB,IB有称关为且放大
VCE0.3V, VB>VE和 VB>VC ,
4
iC(mA )

100A
称为饱和
区。
3
80A
60A
2
IB=0,IC=ICEO,
VB< VE和 1
VB<VC,称为 截止区。
40A
20A IB=0 3 6 9 12 vCE(V)
ICBO A
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流,受温 度的变化 影响。
3. 集-射极反向饱和电流ICEO
集电结反 偏有ICBO
B
ICEO= IBE+ICBO
C
ICBO IBE N
P
ICEO受温度影响 很大,当温度上
升时,ICEO增加 很快,所以IC也 相应增加。三极
管的温度特性较
iC
iB
iB
vBE
t
ui
t t
Q
vCE v0= vCE
vo 放大电路
产生截止 失真
c、 Q点过高:放大电路产生饱和失真
iC
iB
iB
Q
t
vBE
ui
t t
vCE v0= vCE
uo 放大电路
产生饱和 失真
t
思考:
电源电压VCC,电阻RB,RC,温度的变化 对静态工作点的影响如何?
iC
V CC
RC
V CC R 1C
电极电位如何?
C
B
PN N
C
B
NP P
E E
VB、VC、VE大于零 且VC > VB>VE
VB、VC、VE小于零 且-VC >- VB>-VE
总的来说:处于放大区时,NPN型、PNP型两种三极管,
满足 VC > VB >VE
思考2:在同一坐标上绘制NPN型、PNP型三极管的
输出特性曲线
iC2(mA)
6. 集电极最大允许功耗PCM
• 集电极电流IC 流过三极管,
所发出的焦耳
IC ICM
热为:
PC =ICUCE
• 必定导致结温 上升,所以PC 有限制。
PCPCM
安全工作区
ICUCE=PCM
U(BR)CEO
UCE
五、温度对BJT参数及特性的影响
T iC
、 ICEO 、 ICBO
IC
温度上升时, 输出特性曲 线上移
vBE
vO
vI
iB
iB
iC
Q2
IBQ
ICQ
Q
Q1
t
vBE
vI
t
VCEQ vCE
t
t
(2)、运用图解法选择最佳的静态工作点
a、 Q点在直流负载线的中点:可输出的最大不失真信号 iC
iB
iB
Q
t
vBE
uvi
t t
VCC vCE vo v0= vCE
可输出的最 大不失真信 号
b、 Q点过低:放大电路产生截止失真
计算IB
V C C IC RC
Q
直流 负载线
与输出 特性的 交点就 是Q点
直流负载线与 iB=IB的输出特性 的交点就是Q点
IB
iBVCE
VCC
2、图解法的应用 (1)、分析vS造成工作点 RB 在Q点上下移动的原因
iC
RC C2
iB T
+VCC
uS的变化,使vI 、 vBE有一 Rs C1
i微C、小vC的E变变化化,,从iB使而工造作成点iB将、移动vS ~ iC
(一)、 放大的概念、放大器的组成框图
1、放大就是将微弱的变化信号放大成较大的 信号,包括对电压、电流的放大。
2、放大器的一般组成框图:


电压放大
功率放大
负载


放大器
(二)、 放大电路的性能指标
放大电路的性能指标主要包括静态性能指标和 动态性能指标
1、静态性能指标:
主要包括静态值:IBQ、ICQ、VCEQ
I ICBO CE N P N
E IE
从基区扩 散到集电
E区 被C的收电集子,,
形成ICE。
BJT 内部载流子的传输过程:(1)、E区向B区注入电子,形成IE (2)、电子在B区复合,形成IB (3)、 C区收集电子,形成IC
三、 V-I特性曲线及结 论
iB
A
RB
V vBE
iC mA
EC V vCE
(三)、结论
1、三极管工作在三个区域的条件及特点:
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。
(2)
即: IC=IB , 且 IC = IB
(2) 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。
IB>IC,VCE0.3V C、E间相当于短路
(3) 截止区:发射结反偏,集电结反偏, IB=0 ,
IC=ICEO 0
C、E间相当于开路
___
1. 电流放大倍数
前面的电路中,三极管的发射极是输入输出的 公共点,称为共射接法,相应地还有共基、共 集接法。共射直流电流放大倍数:
___
IC
IB
工作于动态的三极管,真正的信号是叠加在
直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB,
相应的集电极电流变化为IC,则交流电流放
大倍数为:
IC IB
2.集-基极反向饱和电流ICBO
uCE
六、常见三极管实物外形
§ 4.2 基本共射极放大电路
一、放大电路的分类
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
二、 共射放大电路的基本组成
iC
RB
RC C2
+VCC iC
t
C1
iB
T
Rs
RB
vBE
VCC
vS ~ VB
vI
v0
vS
vI
差。
IBE
N
根据放大关系,
ICBO进入N E
区,形成
由于IBE的存 在,必有电流
IBE。
IBE。
4.集电极最大电流ICM
集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降, 当值下降到正常值的三分之二时的集电极电 流即为ICM。
5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO
当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值 时,三极管就会被击穿。手册上给出的数值是 25C、基极开路时的击穿电压。
ec
ib
rce很大
c
ib
rce
三极管的c、e间 可等效为一个受 ib 控制的电流源
可认为开路
e 简易等效
e 完全等效
三极管的微变等效电路 ib
三极管及放大电路
§4.1 晶体三极管
一、 基本结构
NPN型
集电极
C
N
B
P
基极
N
E
集电区: 面积较大
基区:较薄,
掺杂浓度低 B
基极
发射区: 掺杂浓度较高
发射极
PNP型
集电极
C
P N P
E
发射极
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
C
C
N
B
P
N
P
B
N
P
E
E
C * 三极管的符号 C
B
B
E NPN型三极管
义为:
R0
v0 i0
(3)、放大倍数
a、电压放大倍数Av 、Avs
RS
ii
i0
vS ~
放大
vi 电路
RL vo
Av
v0 vi
RS ii
Ro i0
vs ~
vi Ri ~ Avvi RL vo
Avs
v0 vs
vi vs
• v0 vi
Ri
RS Ri
Av
b、互导放大倍数(互导增益)Ag
RS
ii
i0
vS ~
Q
Q1 幅波动时,可将Q1、
vbe
Q2曲线近似为线段。
e
ib
b
vBE uBE 三极管的b、e间 可等效为电阻rbe
rbe
rbe
200()(1)26(mV)
IEQ(mA)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e
rbe的量级从几百欧到几千欧。
2、 输出回路的等效(c、e间的等效)
c ic
iC
ib
b
vce
vbe
vCE
三极管的微变 等效电路
从输出特性 可知,三极 管处于放大 区时,iC与vce 无关
解:IB QV R C B C3 1 0 2 00.04m A40A
IC Q IB Q 3 7 .5 0 .0 4 1 .5 m A
V C E Q V C C IC Q R C 1 2 1 .5 4 6 V
二、动态分析
放大电路中各点的电压或电流都是在直流上 附加了小的交流信号。
3、放大电路分析方法
估算法
放大 电路 分析
静态分析
动态分析 计算机仿真
图解法 微变等效法
图解法
一、静态分析
放大电路中各点的电压或电流都是在直流上 附加了小的交流信号。
在令交流信号Vs=0,只考虑直流信号单独作用时
放大电路的工作状态称为静态。 静态分析着重计算静态值(IBQ、ICQ、VCEQ)
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