模拟电子技术及应用 教学课件 作者 李继凯第2章 晶体三极管及其基本放大电路.ppt

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1、第2章晶体三极管及其基本放大电路单管共集电极和共基极放大电路2.4晶体三极管2.1单管共射极放大电路2.2放大电路静态工作点的稳定2.3多级放大电路2.5放大电路的频率响应2.62.1晶体三极管2.1.1晶体三极管的结构与类型小功率管中功率管大功率管为什么有孔？多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大晶体管有三个极、三个区、两个PN结。2.1.2晶体三极管的电流放大原理IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA＜0.0010.701.502.303.103.95IE/mA＜0.0010.721.542

2、.363.184.05实验结果：（1）（2）称为电流放大系数。IB/mA00.020.040.060.080.10IC/mA＜0.0010.701.502.303.103.95IE/mA＜0.0010.721.542.363.184.05（3）（4）IB=0（将基极开路）时，IC＜0.001mA=1µA。该电流称为穿透电流，一般用ICEO表示要使晶体管起放大作用，外加电源须满足：发射结正向偏置，集电结反向偏置。2.1.2晶体三极管的电流放大原理扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电

3、流IC。少数载流子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使扩散到基区的电子中的极少数与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散2.1.2晶体三极管的电流放大原理vovi穿透电流集电结反向电流电流分配：IE＝IB＋IC直流电流放大系数2.1.3晶体三极管的特性曲线(1)输入特性曲线死区电压硅0.5V锗0.1V导通压降硅0.7V锗0.3V对于小功率晶体管，通常只用vCE≥1V的一条输入特性曲线。=0VvCE>1VCEv(2)输出特性曲线对应

4、于一个iB就有一条iC随vCE变化的曲线。饱和区放大区截止区=20μA=40μA=60μA=80μA(mA)1234（1）放大区①发射结正向偏置，集电结反向偏置。②放大区也称为线性区。③vCE增加时，iC基本不变，呈恒流特性。也称恒流区。（2）截止区①发射结反向偏置，集电结反向偏置。②iB=0时，iC=ICEO≈0。晶体管的集射极之间相当于开关断开。（3）饱和区①发射结正向偏置，集电结正向偏置。②iC不再受iB控制，晶体管的集—射极之间相当于开关的导通。VCE=VCES=0.1~0.3V2.1.4晶体三极管的主要参数

5、1．直流参数（1）共射极直流电流放大系数（2）共基极直流电流放大系数（3）极间反向电流ICBO和ICEO2．交流参数（1）共射极交流电流放大系数（2）共基极交流电流放大系数（3）特征频率fT当电流放大系数的数值下降到1时，对应的信号频率。3．极限参数（1）集电极最大允许电流ICMβ值下降到正常数值的三分之二时的集电极电流。（2）反向击穿电压（3）集电结最大允许耗散功率PCM安全工作区2.1.5温度对三极管参数及特性的影响（2）温度升高ICBO增加。（1）温度升高VBE减小。（3）温度升高β增加。2.2单管共射极放大电

6、路2.2.1放大的概念及放大电路的性能指标1、放大的概念放大器的作用是将微弱的电信号（电压、电流、功率）不失真地放大到所需要的数值。放大的本质：能量的控制，利用有源元件实现VCC至少一路直流电源供电，是能源判断电路能否放大的基本出发点放大的特征：功率放大常用正弦波做测试信号放大的对象：变化量放大的基本要求：不失真——放大的前提输入信号为零时为静态。能够控制能量的元件2、性能指标对信号而言，任何放大电路均可看成二端口网络。信号源信号源内阻输入电压输入电流输出电压输出电流1.放大倍数：输出量与输入量之比电压放大倍数是最常

7、被研究和测试的参数2.输入电阻输入电压与输入电流有效值之比。从输入端看进去的等效电阻一般来说，Ri越大越好。（1）当信号源有内阻时，Ri越大，Vi就越接近VS。（2）Ri越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。将输出等效成有内阻的电压源，内阻就是输出电阻。输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻。3.输出电阻（1）理论计算+-负载+-放大电路~AB（2）实验测试输出电阻的大小反映了放大电路带负载能力的好坏。Ro越小，放大电路的带负载能力越强，反之越差。3.最大不失真输出电压定义：不失真的前提下，电路能够输出

8、的最大电压。有效值：最大值：峰峰值：4.最大输出功率与效率在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。效率是最大输出功率与直流电源提供的总功率之比。这两个参数是功率放大电路的主要技术指标。2.2.2单管共射极放大电路的组成及工作原理（1）晶体管T是放大电路的核心元件，起放大作用。（2）直流电源VCC为放大电路提供能量。发射结正向偏置，集