晶体管及其放大电路

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1、第5章晶体管及其放大电路一．基本要求1．理解晶体三极管、场效应管的电流分配及放大原理；2．掌握基本放大电路如，固定偏置放大电路、分压式偏置放大电路、射极输出器的基本原理和电路特点，了解电路中各元件的作用和意义；3．掌握放大电路的静态分析和微变等效电路的动态分析方法；4．了解设置静态工作点的意义及稳定静态工作点的原理和方法：5．了解多级放大电路的几种耦合方式，会计算阻容耦合多极放大电路的放大倍数；6．理解差动放大电路的意义及作用；7．了解功率放大电路的工作原理；8．了解场效管放大电路的分析方法及特点。二．阅读指导1．半导体三极管（

2、1）晶体管的电流分配和放大原理。半导体三极管是由两个PN结构成的双极型晶体管，简称晶体管。共有NPN和PNP两种管型。要注意和的含义不同，两者数值基本相同。晶体管有截止、放大和饱和三种工作状态，如表5-1所示：表5-1工作状态截止放大饱和偏置条件发射结反偏，集电结反偏发射结正偏集电结反偏发射结正偏集电结正偏工作特征（2）输入、输出特性根据晶体管工作状态不同，输出特性曲线可分为截止区、放大区和饱和区。深刻理解输入、输出特性曲线，可帮助理解晶体管放大电路的工作原理及各个参数间的关系。2．场效应管场效应晶体管是一种单极型半导体器件，简

3、称场效应管。转移特性，漏极输出特性。绝缘栅场效应管（简称MOS管）的四种管型及特性如教材表5-2所示。3．晶体管与场效应管比较55晶体管和场效应管都可构成放大电路，其实质是用小信号和小能量控制大信号和大能量。两者比较如表5-2所示。表5-2晶体管场效应管载流子两种不同极性的载流子（电子与空穴）同时参与导电，故称为双极型晶体管只有一种极性的载流子（电子或空穴）参与导电，故又称为单级型晶体管控制方式电流控制电压控制类型NPN型和PNP型两种N沟道和P沟道两种放大参数输入电阻102~104107~1014输出电阻很高很高热稳定性差好制

4、造工艺较复杂简单，成本低对应极基极-栅极，发射极-源极，集电极-漏极1．晶体管放大电路从基本放大电路入门，要求理解放大电路的组成，各元件的作用，及三极管在电路中的意义，要会求几个典型电路的静态值及动态参数。（1）静态分析是指在没有输入信号时，确定放大电路的静态值IB、，IC、、，UCE，（既静态工作点Q）。可通过直流通路，采用估算法和图解法。（2）动态分析是指在有输入信号时，通过交流通路确定放大电路的输入、输出电阻和电压放大倍数。通常采用微变等效电路法。（3）几种常见的基本放大电路的静态和动态分析，如表5-3所示。表5-3551

5、.基本放大电路（固定偏置放大电路）Tuo+UCCuiusC1+RBRC+C2RSRL直流通路：ICUCEUBEIB+UCC+VCCRBRC微变等效电路：RLRCRSRBrbe2.分压式偏置放大电路iEi2iCRB1+CEi1+C2+UCCiBC1+uCERCRS1RB2RE1RL1uS1uo直流通路UCEIC+UCCUBEBIEIBRE1RB2RB1RC11．静态工作点：输入电阻：输出电阻：ro=RC电压放大倍数：2．静态工作点输入电阻输出电阻ro=RC电压放大倍数55微变等效电路RL1RC1RBRS1rbe13.射级输出器uo

6、+C2uSC1+RLvBEiBRBRERSuCE+UCC直流通路IEUBEIBRBREUCE+UCC微变等效电路RLRERBrbeRS3．静态工作点输入电阻输出电阻（）电压放大倍数55注意：1），IE是直流静态值。2）微变等效电路是利用电阻、恒流源构成的一个线性电路，以表明晶体管的PN结结构及其输入与输出特性。它是在交流小信号的前提下，晶体管线性化的等效电路。放大电路的微变等效电路是直接在交流通路的基础上得出的，微变等效电路是对交流信号而言的，输入和输出电阻都是动态电阻。3）静态工作点选择的好坏，直接影响放大电路的工作性能，Q点

7、应选在放大区的中间部分，可通过调节RB或RC选择合适的Q点。4)非线形失真的问题。当静态工作点过高而信号幅度过大时会引起饱和失真、当静态工作点过低而信号幅度过大时会引起截止失真。5．静态工作点的稳定静态工作点不稳定主要是由于受温度变化的影响。温度变化要影响晶体管的参数ICBO、ICEO、和UBE。这三者随温度升高的变化，都使集电极电流的静态值IC增大。当温度升高使IC增大时，IB应自动减小以牵制IC的增大，常用的是分压式偏置放大电路。稳定静态工作点的物理过程、静态值的计算，必须掌握。6．射级输出器的特点及用途射级输出器具有输入阻

8、抗高、输出电阻低、，且同相跟随的特点；射级跟随器一般用于放大电路的输入级、输出级和中间缓冲级。7．多级放大电路（1）阻容耦合多级放大电路中，静态工作点彼此独立、互不影响，电压放大倍数Au=Au1Au2....Aun；（2）直接耦合多级放大电路中，静态工作点相互影