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第02章 晶体管及基本放大电路

U BE rbe I B
U CE 常数
ube ib
U CE 常数
ube rbe ib 26(mV ) 其中: rbe 300 (1 ) I E (mA)
在线性工作区,当UCE 为常 数时,晶体管输入端BE等效为一 个电阻 rbe。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路 29
24
例1. 在图所示的放大电路中,已知UCC=12V,RC= 3kΩ,RB=280kΩ ,β=50。求静态值。
U CC U BE IB RB
12 0.7 A 40 A 3 280 10
IC=βIB=50×0.04=2mA
UCE=UCC-IC RC =12 - 2×3=6V
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/晶体管的放大作用 9
四. 特性曲线
1. 输入特性曲线
• 集一射极电压 UCE 为常数时,
输入电路(基极电路)中基极电
流 IB 与基—射极电压UBE 之间
的关系曲线,即 IB=f (UBE)| U
CE=常数
3DG6的输入特性
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线 10
13
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线
五.主要参数
1.电流放大系数 1)共射极直流电流放大系数β I 在静态(无输入信号)时 β C IB 称为共射极直流放大系数。 2)交流电流放大系数β 集电极电流的变化量△IC 与基极电流的变 化量△IB 的比值。
•在放大区工作时,常有 β≈ β
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态(直流)分析 25
例2:判断图中各晶体管的工作状态(饱和,放大, 截止)。设所有的二极管和晶体管均为硅管, β=40。
解:
(a) 截止 , (b) 饱和 , (c) 放大 ,
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态(直流)分析 26
2. 4
放大电路的动态分析
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线
11
3.晶体管特性曲线
3DG6的输入特性
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/特性曲线
3DG6的输出特性
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4.晶体管输出回路电阻 a) 静态电阻
U CE RCE IC b) 动态电阻
U CE rce I C

rce>>RCE
2. 1
要求:
半导体晶体管
• 理解晶体管的放大原理 • 掌握晶体管的三个状态特点 • 掌握组成放大电路的外部条件 • 掌握晶体管的电流关系
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管
2
一. 基本结构与分类
1. 内部结构 符号
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/基本结构与分类
3
2.分类
1)按材料分
2)按结构分 3)按频率分 4)按功率分
硅管 锗管
NPN型 PNP型
高频管 低频管 大功率管 小功率管
对应型号 3A(锗PNP )3B (锗NPN ) 3C (硅PNP ) 3D (硅NPN )
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/基本结构与分类
4
二 . 晶体管的连接方式
Au的特点:UO与Ui的相位相反;|Au|>1。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路 34
2)输入电阻ri
U i I I i b RB U U i i RB rbe U ri i RB // rbe I
22
第二章 晶体管及基本放大电路/2.2 共射极基本放大电路
2. 3
放大电路的静态(直流)分析
• 内容:
放大电路的直流分析是指:当ui=0,为保证 晶体管工作在放大区,确定放大电路的直流 值(静态值),即I B 、 I C 、UCE ,又称静态 工作点,简称Q点, Q点可通过公式估算或通 过作图求出 。
第二章 晶体管及放大电路
基本内容 –半导体晶体管 –共射极基本放大电路 –放大电路的基本分析方法 – 放大电路的频率特性 基本要求 1.理解并掌握晶体管的外部特性 (3个区)、判 断晶体管的类型和极性。 2.掌握各种放大电路的特点和分析方法。 3.了解放大电路的频率特性。
第二章 晶体管及基本放大电路 1
第二章 晶体管及基本放大电路/2.2 共射极基本放大电路/电路组成 19
2. 放大电路组成的原则 1). 晶体管必须工作在放大区,即 NPN管:UC > UB ,由RC、UCC保证, UB > UE,由RB、UCC保证; PN P管: UC < UB < UE (与NPN管原理 同,电源和电容极性相反) ; 2). 信号能输入(C1),即u i 能使 i B 变化;
• 任务:
掌握Q点估算的方法。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态(直流)分析 23
解析法确定Q点 • 根据直流通路计算,
UBE、β为已知。
IC=ß IB UC=UCC - ICRC
• 硅管 UBE=0.6V~0.7V, • 锗管 UBE=0.1V~0.2V,
直流通路
第二章 晶体管及基本放大电路/2.3 静态(直流)分析
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1. 各元件的作用 T : 放大元件,在线性区。 UCC :作为放大电路直流工作 电源:与RC一起保证集电结 反向偏置。 RB :基极偏置电阻,与UCC共同提供适当的基极电流 IB(偏流),以使放大电路获得合适的工作点。 C1、C2 :用以耦合交流,隔断直流,通常称为耦合 电容器。 RC :为集电极负载电阻,将集电极电流的变化变换 为电压UCE的变化,以实现电压放大。
, 硅 , 硅 , 锗
,1 E,2 B ,3
C;
,1 C ,2 B ,3 E; , 1 C , 2 E , 3 B;
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第二章 晶体管及基本放大电路/2.2 共射极基本放大电路/电路组成
二. 直流通路和交流通路
直流通路(C开路) 直流分析:IB、IC、UCE
交流通路 ( C短路,UCC对地短路。) 交流分析:Aus、ri、ro二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路
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3)晶体管的微变等效电路图
r ce>> R c
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路 31
2. 放大电路的微变等效电路
• 表述:将放大电路交流通路中的晶体管变换为
微变等效电路就构成放大电路的微变等效电路
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路
32
二. 放大电路的基本性能指标
1.电压放大倍数
放大电路的输出电压与输入电压幅值或有 效值之比,称为放大电路的电压放大倍数。
表达式: 2. 输入电阻ri
Ui ri Ii
Uo Au Ui
Aus
Uo Us
3. 输出电阻ro
Uo ro Io
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/晶体管的放大作用 6
晶体管共射极接法的放大电路图
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/晶体管的放大作用
7
1. 载流子运动规律
(a)
载流子运动
(b)
电流分配
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第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/晶体管的放大作用
2. 电流关系
3.集—射极反向击穿电压 U(BR)CEO IB= 0时,加在集电极和发射极之间的最大 允许电压,称为集—射极反向。当晶体管的集— 射极电压 U(BR)CEO 。
注:当UCE > U(BR)CEO 时,晶体管会被击穿。
4.集电极最大允许功率损耗 PCM PCM允许在集电极上消耗功率的最大值。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/主要参数 15
六. 温度对参数的影响
一般温度对所有参数都影响,但影响最 显著的是 : 1. ICBO集电极与基极间的反向饱和电流 T ↑ (10°C ) → ICBO ↑ (约一倍); 2. β :T ↑(1°C ) → β↑( 1 % ); 3. UBE : T ↑ (1°C ) → UBE↑ ( 约2mV)。
2. 输出特性曲线 • 当基极电流 IB 为常数时,输出电路(集电
极电路)中集电极电流 IC 与集一射极电压 UCE 之间的关系曲线,即 IC=f (UCE)| I
B=常数
1)三个基本区 (1)放大区(UCE >UBE ≥ (0.7或0.3)) ; (2)截止区 ( IB ≤ 0 ,UBE ≤ 0 , UCE > 0) ; (3)饱和区( UCE < UBE )。
U s 0 , RL
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析 33
三. 分析举例
1).电压放大倍数
I R U O b L
R L RC RL RC RL
I r U i b be U o A u U
i
RR Lb LI ' r rbe I r be ib
等效为一个线性电路,也就是把晶体管线性化,
等效为一个线性元件。这就是微变等效电路法。
• 线性化的条件:晶体管在小信号(微变量)情况
下工作,才能在静态工作点附近的小范围内用
直线段近似地代替晶体管的特性曲线。
第二章 晶体管及基本放大电路/2.4 动态分析/微变等效电路
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1. 晶体管的微变等效电路
1)输入回路
I β △IB
△ C
U CE 常数
ic ib
U CE 常数
第二章 晶体管及基本放大电路/2.1 半导体晶体管/主要参数
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2 . 集电极最大允许电流 ICM 集电极电流 IC 超过一定值时,晶体管的β值 要下降。当β 值下降到正常数值的三分之二时的 集电极电流 IC ,称为集电极最大允许电流 ICM 。
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