双极型晶体管及其放大电路

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1、2-3晶体管放大电路的放大原理(2)输入信号必须加在基极—发射极回路。产生ΔuBE，或改变基极电流ΔiB，这样才能改变晶体管输出回路的电流，从而放大输入信号；只有一个放大管的放大器为基本放大器，共有三种组态。(3)必须设置合理的信号通路，当加入信号源和负载时，一方面不能破坏已设置好的直流工作点，另一方面应尽可能减小信号通路中的损耗。基本放大电路的组成原则(1)必须根据所用晶体管的类型提供合适的直流电源，将晶体管偏置在放大状态。并且要设置合适的静态工作点；UCC：直流电源RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCCRB:基极偏置电阻RC：集电极偏置电阻RL：负载电

2、阻US、RS：正弦信号源电压及内阻直流通路和交流通路（当放大器没有送入交流信号时，即ui=0时）分析对象：直流成份→直流通路（偏置电路）→进行直流（静态）工作点分析→进行交流（动态）性能分析（加入交流信号，电路中信号处于变化状态）分析对象：交流成分→交流通路RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC共射极放大电路RBUCCRC(a)直流通路(b)交流通路RCUous＋－RsRBRL＋－IiIo（1）画直流通路的原则：①C开路②L短路（2）画交流通路的原则：①C短路③直流电源对地短路（恒压源处理）②L开路放大器的分析方法主要有两种：图解法：在晶体管特性曲线上通过

3、作图确定工作点及其在信号作用下的相对变化量。（辅助方法）特点：形象、直观，对理解放大原理、波形关系及非线性失真有帮助，但对于小信号放大器，用图解法难以准确地进行定量分析。等效电路法：利用器件模型进行电路分析的方法。（主要方法）特点：运算简便，结果误差小。2-4放大电路的静态分析和设计应用晶体管时，首先要将晶体管设置在合适的工作区间（即提供合适的偏置电路），如进行语音放大需将晶体管设置在放大区，如应用在数字电路，则晶体管工作在饱和区或截止区。因此，如何分析和设置晶体管的工作状态是晶体管应用的一个关键。(a)输入特性近似图2―8晶体管伏安特性曲线的折线近似uBE0iBUBE(on)0uCEi

4、CUCE(sat)IB＝0(b)输出特性近似饱和区放大区截止区2-4-1晶体管的直流模型和静态工作点的估算2-4放大电路的静态分析和设计图2―9晶体管三种状态的直流模型(a)截止状态模型；(b)放大状态模型；(c)饱和状态模型(b)ebcβIBIBUBE(on)(a)ebc(c)ebcUBE(on)UCE(sat)2-4-1晶体管的直流模型和静态工作点的估算2-4放大电路的静态分析和设计2-4-3晶体管工作状态的判断方法RBUBBUEERERCUCC(a)电路UBB-UEE≤UBE(on)且UBB＜UCC，则晶体管截止1、首先判断晶体管是否截止：此时：IB=IC=IE=0，UBE=U

5、BB-UEE，UCE=UCC-UEE。2-4放大电路的静态分析和设计RBUBBUEERERCUCC(a)电路2.再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态：若UBB-UEE>UBE(on)则发射结正偏，下面关键是判断集电结是正偏还是反偏可先假设处于放大状态2-4-3晶体管工作状态的判断方法2-4放大电路的静态分析和设计若假定为放大状态：则直流等效电路如图2-11(b)所示，RBUBBRCUCCUEEREUBE(on)βIB图2-11(b)放大状态下的等效电路RBUBBRCUCCUEEREUBE(on)βIB∵UBB－IBQRB－UBE(on)－(1+β)IBQRE－UEE＝0∴则晶体管处于

6、放大状态；则晶体管处于饱和状态；例晶体管电路及其输入电压ui的波形如图所示。已知β=50，试求ui作用下输出电压uo的值，并画出波形图。RC3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo电路03tui/Vui波形图03tui/Vui波形图RC3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo0tuo/Vuo波形图50.3解:当ui=0时，UBE=0，晶体管截止。ICQ=0,uo=UCEQ=UCC=5V。当ui=3V时，晶体管导通且有：所以晶体管处于饱和。uo=UCEQ=UCE(sat)=0.3V。例晶体管电路如下图所示。已知β=100，试判断晶体管的工作状态。5VRBUBBRERCUCC500KΩ1KΩ

7、2KΩ12V1.先判断晶体管是否处于截止状态：不处于截止状态！2.再判断晶体管是处于放大还是饱和状态：UBB-UBE(on)=IBQRB+(1+β)IBQRE晶体管处于放大状态！例晶体管电路如下图所示。若已知晶体管工作在放大状态，β=100，试计算晶体管的IBQ，ICQ和UCEQ。ICQ＋－UCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k2-4-1晶体管的直流模型和静态工作点的估算2-4放大电路的静态分析和设计eRBUBE(