半导体三极管及其基本放大电路.ppt

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1、第2章半导体三极管及其基本放大电路本章教学基本要求要知道：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：三极管放大电路三种组态；三极管在电路中的放大、饱和、

2、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。2.1半导体三极管2.1.1三极管的结构与符号半导体三极管，又称双极型晶体管、晶体管等，以后简称三极管。三极管结构示意图如图2-1-1所示。其中图2-1-1(a)所示为NPN型管，图2-1-1(b)所示是PNP型管2.1半导体三极管2.1.1三极管的结构与符号三极管的电路符号和文字符号如图2-1-2所示,图中箭头方向表示发射结正偏时电流的实际方向。文字符号用T或V表示。2.1半导体三极管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

3、化量，二是指对能量的控制作用。具有能量控制作用的器件，称为有源器件，如三极管、场效应管、集成运放等。2．三极管的偏置三极管实现放大除了满足内部条件外，还应满足外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。图2-1-3(a)为NPN管组成的放大电路的外部电路，应满足UC＞UB＞UE；图2-1-3(b)为PNP管组成的放大电路的外部电路，应满足UC＜UB＜UE。2.1半导体三极管2.1.2三极管的放大原理2．三极管的偏置2.1半导体三极管2.1.2三极管的放大原理3．三极管内部载流子的运动和各极电流的形成图2-1-4是一个简单的放大电路，图中△UI是一个作为控制用

4、的微小的变化电压，它接在基极和发射极所在的回路(称为输入回路)中，放大后的信号出现在集电极和发射极所在的回路(称为输出回路)中，由于输入和输出回路以发射极为公共端，所以称为共发射极电路(简称共射电路)。2.1半导体三极管2.1.2三极管的放大原理3．三极管内部载流子的运动和各极电流的形成如图2-1-5所示，由于发射结加正向电压，因而有利于该结两边半导体中多子的扩散。发射区的电子源源不断地越过发射结扩散到基区，同时，基区的空穴也要扩散到发射区。由于基区的掺杂浓度远低于发射区，所以流过发射结的正向电流主要是由发射区的多子(自由电子)向基区扩散形成的，且电源不断

5、向发射区补充电子，从而形成发射极电流。2.1半导体三极管2.1.2三极管的放大原理3．三极管内部载流子的运动和各极电流的形成如图2-1-5所示，由于发射结加正向电压，因而有利于该结两边半导体中多子的扩散。发射区的电子源源不断地越过发射结扩散到基区，同时，基区的空穴也要扩散到发射区。由于基区的掺杂浓度远低于发射区，所以流过发射结的正向电流主要是由发射区的多子(自由电子)向基区扩散形成的，且电源不断向发射区补充电子，从而形成发射极电流。2.1半导体三极管2.1.3三极管的特性曲线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。三极管的伏

6、安特性主要有输入特性和输出特性两种。2.2基本放大电路2.2.1基本放大电路的组成和元件作用图2-2-1所示为由一个NPN型三极管组成的共射基本放大电路。AO为其输入端，外接待放大的信号us，Rs是信号源的内阻；BO是放大电路的输出端，外接负载RL。发射极是放大电路输入回路与输出回路的公共端，故称该电路为共射基本放大电路。2.2基本放大电路2.2.1基本放大电路的组成和元件作用放大电路的组成原则通过上面的讨论，我们可以归纳出组成基本放大电路时必须遵循的几条原则：(1)必须有直流电源，且电源的极性必须使发射结处于正向偏置而集电结处于反向偏置，以保证三极管处于

7、放大状态。(2)输入回路的接法，应当使输入的变化电压ui能产生变化的电流iB，因为iB直接控制着iC。(3)输出回路的接法，应产生受iB控制的iC，并且尽可能多地流到负载上去，减少其他支路的分流。(4)为了保证放大电路的正常工作，必须在没有外加信号时，使三极管不仅处于放大状态，还要有一个合适的直流电压和电流，即必须合理设置静态工作点，以保证输出信号不产生明显的非线性失真。2.2基本放大电路2.2.2基本放大电路的工作情况放大电路有两种状态，一是没有输入信号(ui=0)时，电路各处的电压、电流处于相对的静止状态，这时三极管各电极的电压、电流都是不变的直流，称

8、为直流工作状态，简称静态；二是输入交流信号ui加到三极管输入电极时