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最新晶体三极管及基本放大电路

常用来估算小信号放大器的静态工作点和放大倍数、输入电阻、输出电阻等。
1.估算静态工作点
(1)画出直流通路 电容对直流电相当于开路,因此画直流通路时把电容支路断 开即可。
基本放大电路
基本放大电路的直流通路
(2)根据直流通路得出以下计算公式
IBQ
VCC
VBEQ Rb
略去VBEQ的影响不计,即
I BQ
VCC Rb
晶体三极管及基本放大电路
第一节 晶体三极管
晶体三极管是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件,它由两个PN 结构成,在电路中主要作为放大和开关元件使用。
一、结构与分类
1.外形
近年来生产的小、中功率管多采用硅酮塑料封装;大功率三极管多采用金属封 装,通常做成扁平形状并有螺钉安装孔,有的大功率管制成螺栓形状。
二、放大电路的静态工作点
静态工作点对波形影响实验电路
输入电流波形失真
输入电流波形正常
未设置静态工作点情况
设置静态工作点情况
三、放大原理
输入交流信号vi通过电容C1的耦合送到三极管的基极和发射极。交流信号vi与 直流偏压VBEQ叠加的vBE波形如图(b),基极电流iB产生相应的变化,波形如图(c )所示。
2.放大电路的电压、电流符号规定
共发射极基本放大电路
直流分量——用大写字母和大写下标表示,如IB、IC、IE、VBE、VCE。 交流信号——用小写字母和小写下标表示,如ib、ic、ie、vbe、vce。 交流和直流叠加信号——用小写字母和大写下标表示,如iB、iC、iE、vBE、vCE。
3.三种基本放大电路的比较
集电极最大允许电流ICM 若三极管的工作电流超过ICM,其ß值将下降到正
常值的2/3以下。
集电极最大允许耗散功率PCM 它是三极管的最大允许平均功率。 集—射反向击穿电压V(BR)CEO 它是基极开路时,加在集电极和发射极之
间的最大允许电压。若管子的VCE超过V(BR)CEO,会引起电击穿导致管子损坏。
当于三极管内部各极开路。在截止区,三极管发射结反偏或零偏,集电结反偏。
放大区 它是三极管发射结正偏、集电
结反偏时的工作区域。最主要特点是IC受IB控 制,具有电流放大作用。
饱和区 当VCE小于VBE时,三极管的发
射结和集电结都处于正偏,此时IC已不再受IB 控制。此时管子的集电极—发射极间呈现低 电阻,相当于开关闭合。
塑料封装小功率管 塑料封装中功率管
金属封装小功率管 金属封装大功率管
2.输出特性曲线
输出特性曲线是反映三极管输出回路电压与电流关系的曲线,是指基极电流IB 为某一定值时,集电极电流IC与集电极电压VCE对应关系的曲线。
截止区 习惯把IB=0曲线以下的区域称为截止区,三极管处于截止状态,相
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
三极管型号的读识
3
A
G 54
三极管 NPN锗材料 高频小功率 序号
A
规格号
X——低频小功率管,G ——高频小功率管,
D——低频大功率管,A ——高频大功率管。
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
2.三极管的主要参数
(1)直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
五、三极管引脚与管型的判别
(1)先确定b极 (2)判断e极、c极
确定b极
判断e极、c极
2.1 三极管基本放大电路
一、基本放大电路的构成 1.电路元件作用
共发射极基本放大电路由三极管、电阻和电容所组成。
V—晶体三极管,起电流放大作用
+VCC—直流供电电源 Rb—基极偏置电阻 C1—输入耦合电容 C2—输出耦合电容 RC—集电极负载电阻
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。 集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时,流过集电结的反
向漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
ICBO测量电路

ICEO测量电路
集—射反向饱和电流ICEO 它是指三极管的基极开路,集电极与发射极之
间加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍,所以它受温度影响不可 忽视。
输出特性曲线
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多,从晶体管手册可以查找到三极管的型号,主要用途、主
要参数和器件外形等,这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1.三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”,表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
性。 A——PNP锗材料,B——NPN锗材料, C——PNP硅材料,D——NPN硅材料。
根据三极管的电流放大特性可得
ICQ=βIBQ 输出回路直流通路可得出以下公式
VCEQ=VCC-ICQRC
(2)交流参数 是反映三极管交流特性的主要指标。
交流电流放大倍数hfe 通常也写为ß,用于表征管子对交流信号的电流放大
能力。
共发射极特征频率fT 三极管的ß值下降到1时,所对应的信号频率称为共发
射极特征频率,它是表征三极管高频特性的重要参数。
(3)极限参数 三极管有使用极限值,如果超出范围则无法保证管子正常工 作。
共集电极放大电路
共基极放大电路
(1)共发射极放大电路的电压、电流、功率放大倍数都较大,所以应用在多
级放大器的中间级。
(2)共集电极放大电路只有电流放大作用,无电压放大作用,它的输入电阻 大,输出电阻小,常用作实现阻抗匹配或作为缓冲电路来使用,也可作为多级放大 器的输入级和输出级。
(3)共基极放大电路主要是频率特性好,所以多用作高频放大器、高频振荡 器及宽频带放大器。
电 压 增 益 Gv=20lgAv (dB) 电流放大倍数
电 流 增 益 G=20lgAi (dB)
2.输入电阻和输出电阻
输入电阻 输出电阻
Ri
Vi Ii
Ro
Vo Io
功率放大倍数
功 率 增 益 Gp=10lgAp(dB)
二、估算分析法
估算分析法是利用电路中已知参数,通过数学方程式近似计算来分析放大电路。
电流iB经放大后获得对应的集电极电流iC,如图(d)所示。集—射极电压vCE 波形与输出电流iC变化情况相反,如图(e)所示。 vCE经耦合电容C2隔离直流成分 ,输出的只是放大信号的交流成分vo,波形如图(f)所示。
放大电路的电压和电流波形
第三节 放大电路的分析方法
一、主要性能指标 1.放大倍数 电压放大倍数
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