模拟电子技术项目式教程 教学课件 作者 张惠荣 学习单元2.ppt

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1、学习单元2半导体三极管的分析与应用任务2.1半导体三极管的认知任务2.2三极管基本应用电路的分析任务2.3特殊三极管的认知学习目的要知道：三极管管型、符号、三极管各电极电流关系、处于放大状态三极管各电极电位的关系、三极管处于放大、饱和、截止三种状态的条件。三种组态放大电路的特点和适用场合及输出与输入相位关系；放大电路的动态指标。静态、动态、直流通路、交流通路、非线性失真等基本概念。会计算：三种基本放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。会画出：典型的固定偏流共射基本放大电路、分压式工作点稳定电路、共集基本放大电路以及它们的直流通路、交流通路、交流微变等效电路。会确定

2、：三极管放大电路三种组态；三极管在电路中的放大、饱和、截止状态；由三个电极电位关系确定三极管管型。会使用：光电三极管和光电耦合器。任务2.1半导体三极管的认知2.1.1三极管的结构与符号(a)(b)图2-1三极管结构示意图(a)NPN型三极管(b)PNP型三极管(a)(b)图2-2三极管的电路符号和文字符号(a)NPN型三极管(b)PNP型三极管2.1.2三极管的放大原理1．放大的概念电子电路中所说的放大，有两方面的含义：一是放大的对象是变化量，二是指对能量的控制作用。即所谓放大就是在输入端用一个小的变化量去控制能源，使输出端产生一个大的与输入变化相对应的变化量。2．三极管的偏置基

3、区很薄、发射区的载流子浓度远大于基区的载流子浓度，是三极管实现放大的内部条件，而发射结正向偏置、集电结反向偏置是实现放大的外部条件。(a)(b)图2-3三极管电源接法(a)NPN三极管的电源接法(b)PNP三极管的电源接法3．三极管内部载流子的运动和各极电流的形成图2-5三极管内部载流子的运动和各极电流（1）发射区向基区注入电子（2）电子在基区的扩散与复合（3）集电区收集电子4．电流分配关系(a)(b)图2-6三极管的电流分配关系(a)NPN管的电流方向与分配(b)PNP管的电流方向与分配5．电流放大作用由以上分析可知，三极管中的电流是按比例分配的，即IC的大小不但取决于IB，而且

4、远大于IB。因此，只要控制基极回路的小电流IB，就能实现对集电极回路大电流IC的控制。这就是三极管的电流放大作用或电流控制能力。因此常把三极管称为电流控制器件。综上所述，当三极管发射结正向偏置，集电结反向偏置时，具有电流放大作用。所谓电流放大作用，其实质就是基极电流对集电极电流的控制作用：较小的IB变化能引起较大IC的变化，且IC的变化规律与IB的变化规律相同。三极管的特性曲线是指三极管各电极电压与电流之间的关系曲线，也叫伏安特性。1．共发射极输入特性曲线2.1.3三极管的特性曲线图2-7三极管共射输入特性曲线2．共发射极输出特性曲线图2-8三极管共射输出特性曲线（1）截止区（2）饱

5、和区（3）放大区2.1.4三极管的使用常识1．三极管的型号2．三极管的主要参数（1）表征放大性能的参数1）共射直流电流放大系数2）共射交流电流放大系数（2）表征稳定性的参数1）反向饱和电流ICBO2）穿透电流ICEO(pt)（3）表征安全工作的参数（三极管的极限参数）1）集电极最大允许电流ICM2)集电极最大允许耗散功率PCM3）反向击穿电压U(BR)CEO、U(BR)CBO、U(BR)EBO图2-9三极管的安全工作区任务2.2三极管基本应用电路的分析2.2.1基本放大电路图2-10共射基本放大电路（1）电路元件的作用（2）放大电路的组成原则（3）放大电路的简化图2-11共射基本放大

6、电路的习惯画法2．基本放大电路的工作情况（1）静态时的情况图2-12静态情况图2-13加入输入信号ui时的放大情况（2）动态时的情况3．交流通路和直流通路（1）直流通路所谓直流通路，就是放大电路中直流电流通过的途径。画直流通路的原则是：耦合电容、旁路电容视为开路；电感视为短路。这样可得图2-14(a)单管共射放大电路的直流通路，如图2-14(b)所示。（2）交流通路所谓交流通路，就是放大电路中交流电流通过的途径。画交流通路的原则是：耦合电容、旁路电容视为短；由于直流电压源对交流的内阻很小，也可看作短路。这样可得图2-14(a)的交流通路，如图2-14(c)所示。(a)(b)(c)图2

7、-14共射基本放大电路的直流通路及交流通路(a)共射基本放大电路(b)直流通路(c)交流通路2.2.2基本放大电路的分析方法1.用图解法分析基本放大电路（1）静态分析图解法静态分析的目的是确定静态工作点，求得IBQ、UBEQ、ICQ和UCEQ的具体数值。显然，静态分析的对象应是直流通路，图解法静态分析的关键是作直流负载线。图2-15共发射极放大电路图2-16图2-15的直流通路图2-17用图解法求IBQ、UBEQ图2-18用图解法求ICQ、UCEQ（2）动