第四章 双极型三极管及放大电路精选PPT.ppt

第四章 双极型三极管及放大电路第1页，此课件共60页哦4.1 半导体三极管半导体三极管4.1.1 BJT的结构简介的结构简介4.1.2 放大状态下放大状态下BJT的工作原理的工作原理4.1.3 BJT的的VI特性曲线特性曲线4.1.4 BJT的主要参数的主要参数4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第2页，此课件共60页哦(d)4.1.1 BJT的结构简介的结构简介(a)小功率管小功率管 (b)小功率管小功率管 (c)大功率管大功率管 (d)中功率管中功率管4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第3页，此课件共60页哦BJT外形图外形图4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第4页，此课件共60页哦 半导体三极管的结半导体三极管的结构示意图如图所示。构示意图如图所示。它有两种类型它有两种类型:NPN型型和和 PNP型。型。(a)NPN 型管结构示意图型管结构示意图4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础(b)PNP 型管结构示意图型管结构示意图(c)NPN 管的电路符号管的电路符号(d)PNP 管的电路符号管的电路符号第5页，此课件共60页哦集成电路中典型集成电路中典型NPN型型BJT的截面图的截面图(了解了解)4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第6页，此课件共60页哦 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输载流子传输体现出来的。体现出来的。4.1.2 放大状态下放大状态下BJTBJT的工作原理的工作原理发射结正偏发射结正偏4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础1.内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程（以（以NPN为例）为例）发射区：发射区：发射载流子发射载流子外部条件外部条件：集电结反偏集电结反偏NNPecbReVEEReVCC集电区：集电区：收集载流子收集载流子基区：基区：传送和控制载流子传送和控制载流子 IeIcIb 由于三极管内有两种载流子由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴自由电子和空穴)参与导电，故称参与导电，故称为双极型三极管或为双极型三极管或BJT(Bipolar Junction Transistor)。IC=InC+ICBOIE=IB+IC第7页，此课件共60页哦2.电流分配关系电流分配关系根据传输过程可知根据传输过程可知 IC=InC+ICBO通常通常 IC ICBO 为电流放大系数。它只与为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般与外加电压无关。一般 =0.90.9 0.990.99 。IE=IB+IC(放大状态下放大状态下BJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程)发射极注入电流发射极注入电流设设=传输到集电极的电流传输到集电极的电流即即EI=nCICEII 则有则有4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第8页，此课件共60页哦 是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般 11 。根据根据IE=IB+IC IC=InC+ICBO且令且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）（穿透电流）-=1 又设又设EnCII=BCEOCIII-=则则 CEOCII 时，时，当当4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础BCII 第9页，此课件共60页哦3.三极管的三种组态三极管的三种组态共集电极接法，共集电极接法，集电极作为公共电极，集电极作为公共电极，用用CC表示。表示。共基极接法，共基极接法，基极作为公共电极，基极作为公共电极，用用CB表示；表示；共发射极接法，共发射极接法，发射极作为公共电极，发射极作为公共电极，用用CE表示；表示；（BJT的三种组态的三种组态）4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（图（图b）（图（图a）（图（图c）第10页，此课件共60页哦4.放大作用放大作用若若 vI=20mV电压放大倍数电压放大倍数使使 iE=-1 mA，则则 iC=iE =-0.98 mA，vO=-iC RL=0.98 V，当当 =0.98 时，时，4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（共基极放大电路）（共基极放大电路）第11页，此课件共60页哦 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。电极而实现的。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础实现这一传输过程的实现这一传输过程的两个条件两个条件是：是：（1 1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。杂质浓度，且基区很薄。（2 2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，集电结反向发射结正向偏置，集电结反向偏置。偏置。第12页，此课件共60页哦共射极连接共射极连接4.1.3 BJT的的 V-I 特性曲线特性曲线(2)当当vCE1V时，时，vCB=vCE-vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的集电子，基区复合减少，同样的vBE下下 IB减小，特性曲线减小，特性曲线右移右移。(1)当当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.1.输入特性曲线输入特性曲线（以共射极放大电路为例）（以共射极放大电路为例）iB=f(vBE)vCE=const讨论讨论4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第13页，此课件共60页哦2.2.输出特性曲线输出特性曲线 iC=f(vCE)iB=const讨论讨论4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础饱和区：饱和区：iC明显受明显受vCE控制的区域，该控制的区域，该区域内，一般区域内，一般 vCE0.7V(硅管硅管)。此。此时，时，发射结正偏、集电结正偏发射结正偏、集电结正偏或反偏或反偏电压很小。电压很小。输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域:截止区：截止区：iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0的的曲线的下方。此时，曲线的下方。此时，vBE小于死区电压，小于死区电压，或或发射结反偏、集电结反偏发射结反偏、集电结反偏。放大区：放大区：iC平行于平行于vCE轴的区域，曲轴的区域，曲线基本平行等距。此时，线基本平行等距。此时，发射结正偏、发射结正偏、集电结反偏集电结反偏。共射极连接共射极连接第14页，此课件共60页哦1.1.电流放大系数电流放大系数 4.1.4 BJT的主要参数的主要参数（2）共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（1 1）共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数b（ICICEO）/IBIC/IB vCE=const b=IC/IB vCE=const（与与iC的关系曲线）的关系曲线）b第15页，此课件共60页哦 （4）共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础=（ICICBO）/IEIC/IE =IC/IE vCB=const 当当ICBO和和ICEO很小时，很小时，、，可以可以不加不加区分区分。第16页，此课件共60页哦 2.2.极间反向电流极间反向电流（1）集电极基极间的反向饱和电流集电极基极间的反向饱和电流 ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱发射极开路时，集电结的反向饱 和电流。和电流。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（2）集电极发射极间的反向饱和电流集电极发射极间的反向饱和电流 ICEOICEO=（1+）ICBO ICEO与与ICBO关系关系第17页，此课件共60页哦（1）集电极最大允许电流集电极最大允许电流 ICM（2）集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗 PCM PCM=ICVCE 3.3.极限参数极限参数4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第18页，此课件共60页哦（3）反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CBO 发射极开路时的集电结发射极开路时的集电结 反向击穿电压。反向击穿电压。V(BR)EBO 集电极开路时发射结的反集电极开路时发射结的反 向击穿电压。向击穿电压。V(BR)CEO 基极开路时集电极和发射基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系：几个击穿电压有如下关系：V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR)EBO4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第19页，此课件共60页哦4.1.5 温度对温度对BJT参数及特性的影响参数及特性的影响（1）温度对温度对ICBO的影响的影响温度每升高温度每升高10，ICBO约增加一倍约增加一倍。（2）温度对温度对 的影响的影响温度每升高温度每升高1，值约增大值约增大0.5%1%。（3）温度对反向击穿电压温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响的影响温度升高时，温度升高时，V(BR)CBO和和V(BR)CEO都会有所提高。都会有所提高。1.1.温度对温度对BJT参数的影响参数的影响4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第20页，此课件共60页哦2.2.温度对温度对BJT特性曲线的影响特性曲线的影响（1）对对输入特性输入特性的影响的影响T T1 1T T2 2 温度升高时，温度升高时，BJT共射极连接时的输入特性曲线将共射极连接时的输入特性曲线将向向左移左移，vBE随温度变化的规律与二极管正向导通电压随随温度变化的规律与二极管正向导通电压随温度变化的规律一样，即温度每升高温度变化的规律一样，即温度每升高10C，vBE 减小减小2mV2.5mV。（2）对对输出特性输出特性的影响的影响 温度升高时，温度升高时，BJT的的ICBO、ICEO、都将增大，结都将增大，结果导致果导致BJT的输出特性曲线的输出特性曲线向上移动向上移动，而且各条曲线间距，而且各条曲线间距离加大。离加大。T2 T1 这说明在这说明在 iB 相同的条件下，相同的条件下，vBE将减小。将减小。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第21页，此课件共60页哦4.2 共射极放大电路的工作原理共射极放大电路的工作原理4.2.1 基本共射极放大电路的组成基本共射极放大电路的组成（基本共射极放大电路）（基本共射极放大电路）4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第22页，此课件共60页哦4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理基本共射极放大电路的工作原理1.1.静态静态(直流工作状态直流工作状态)输入信号输入信号vi0 时，放大电路的时，放大电路的工作状态称为工作状态称为静态静态或直流工作状态。或直流工作状态。（直流通路）（直流通路）VCEQ=VCCICQRc 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第23页，此课件共60页哦（交流通路）（交流通路）2.2.动态动态 输入正弦信号输入正弦信号 vs 后，电路将后，电路将处在动态工作情况。此时，处在动态工作情况。此时，BJT各极电流及电压都将在静态值的各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。基础上随输入信号作相应的变化。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第24页，此课件共60页哦4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法4.3.1 图解分析法图解分析法4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法1.静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析3.非线性失真的图解分析非线性失真的图解分析4.图解分析法的适用范围图解分析法的适用范围1.BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型2.用用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路参数小信号模型分析基本共射极放大电路3.小信号模型分析法的适用范围小信号模型分析法的适用范围4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第25页，此课件共60页哦4.3.1 图解分析法图解分析法1 1.静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。特性曲线。（共射极放大电路）共射极放大电路）4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第26页，此课件共60页哦 首先，画出直流通路首先，画出直流通路 列输入回路方程列输入回路方程 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础 列输出回路方程（直流负载线）列输出回路方程（直流负载线）cCCCCERiV-=v（直流通路）（直流通路）1 1.静态工作点的图解分析静态工作点的图解分析第27页，此课件共60页哦在输入特性曲线上，作出直线在输入特性曲线上，作出直线 ，两线的交点即是，两线的交点即是Q点，得点，得到到 IBQ。bBBBBERiV-=v4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础 在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 ，与，与IBQ曲线曲线 的交点即为的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。cCCCCERiV-=vIBQQVBEQQICQVCEQ第28页，此课件共60页哦4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础 根据根据 vs 的波形，的波形，在在 BJT的输的输入特性曲线上画入特性曲线上画出出vBE、iB的波形。的波形。2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析第29页，此课件共60页哦2.2.动态工作情况的图解分析动态工作情况的图解分析 根据根据 iB 的变化的变化范围，在输出特性曲范围，在输出特性曲线上画出线上画出iC和和vCE的的波形。波形。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第30页，此课件共60页哦 共射极放大电路中的电共射极放大电路中的电压、电流波形压、电流波形4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第31页，此课件共60页哦4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础3.3.静态工作点对波形失真的影响静态工作点对波形失真的影响即即 工作点靠下，会出现截止工作点靠下，会出现截止失真失真的波形的波形 第32页，此课件共60页哦即即 工作点靠上，会出现饱和工作点靠上，会出现饱和失真失真的波形的波形 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础故故Q点应选在直线的中央（稍靠下）点应选在直线的中央（稍靠下）第33页，此课件共60页哦4.4.图解分析法的适用范围图解分析法的适用范围幅度较大而工作频率不太高的情况幅度较大而工作频率不太高的情况优点：优点：直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。缺点：缺点：不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第34页，此课件共60页哦4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法1.1.BJT 的的H参数及小信号模型参数及小信号模型建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的当放大电路的输入信号电压很小时输入信号电压很小时，就可以把三极管小范，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。由于由于三极管是非线性器件三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。从而简化放大电路的分析和设计。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第35页，此课件共60页哦 H参数的引出参数的引出在在小信号小信号情况下，对上两式取全微分得情况下，对上两式取全微分得用小信号交流分量表示用小信号交流分量表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce 对于对于BJT双口网络，已知输入输出特性曲线双口网络，已知输入输出特性曲线如下：如下：iB=f(vBE)vCE=const可以写成：可以写成：iC=f2(iB，vCE)vBE=f1(iB，vCE)iC=f(vCE)iB=const4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（BJT双口网络）双口网络）第36页，此课件共60页哦输出端交流短路时的输出端交流短路时的输入电阻输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数电流放大系数；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端交流开路时的输出电导。输入端交流开路时的输出电导。其中：其中：四个参数四个参数量纲各不相同量纲各不相同，故称为，故称为混合参数混合参数（H参数）。参数）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第37页，此课件共60页哦 H 参数小信号模型参数小信号模型根据根据可得小信号模型可得小信号模型（BJT的的H参数模型）参数模型）vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce（BJT双口网络）双口网络）4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第38页，此课件共60页哦 H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H参数与工作点有关，在放大区基本不变。参数与工作点有关，在放大区基本不变。H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。受控电流源受控电流源h hfefei ib b，反映了，反映了BJT的的基极电流对集电极电流的控制作用。基极电流对集电极电流的控制作用。电流源的流向由电流源的流向由ib的流向决定。的流向决定。hrevce是一个受控电压源。反映了是一个受控电压源。反映了BJT输出回路电压对输入回路的影响。输出回路电压对输入回路的影响。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第39页，此课件共60页哦 小信号小信号模型的简化模型的简化 hre和和hoe都很小，都很小，常忽略常忽略它们的影响。它们的影响。BJT在共射连接时，其在共射连接时，其H参数参数的数量级一般为的数量级一般为 =-S101010101052433oefereieehhhhh 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第40页，此课件共60页哦 H参数的确定参数的确定 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出；rbe 与与Q点有关，可用图示仪测出。点有关，可用图示仪测出。rbe=rbb+(1+)re其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rbb200 一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe（忽略（忽略 re）(T=300K)而而er=VT)mV(26)mV(EQI)mA(EQI)mA(则则 )mV(26)1(200)mA(EQIber+4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础（适用范围为（适用范围为 0.1mAIE5mA）第41页，此课件共60页哦2.2.用用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路参数小信号模型分析基本共射极放大电路（1）利用直流通路求利用直流通路求Q点点 （共射极放大电路）（共射极放大电路）一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0.2V，已知已知。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第42页，此课件共60页哦（2 2）画小信号等效电路）画小信号等效电路（H参数小信号等效电路）参数小信号等效电路）4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础在交流通路基础上画小信号等效电路在交流通路基础上画小信号等效电路第43页，此课件共60页哦（3 3）求放大电路动态指标）求放大电路动态指标根据根据则电压增益为则电压增益为（可作为公式）（可作为公式）电压增益电压增益（H参数小信号等效电路）参数小信号等效电路）vi=ib(Rb+rbe)ic=ibvo=-ic(Rc/RL)4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第44页，此课件共60页哦 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻Ro=Rc 所以所以=Rb+rbe Ri ib(Rb+rbe)=ib令令 vi=0 vi ii=vi ib=ib=0 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础Ri 第45页，此课件共60页哦3.3.小信号模型分析法的适用范围小信号模型分析法的适用范围 放大电路的放大电路的输入信号幅度较小输入信号幅度较小，BJT工作在其工作在其VT特性曲线的特性曲线的线性范围线性范围（即（即放大区）内。放大区）内。H参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。与静态工作点参数值的大小及稳定性密切相关。优点优点：分析放大电路的动态性能指标（分析放大电路的动态性能指标（Av、Ri和和Ro等）非常方便，且适用于频率较高等）非常方便，且适用于频率较高时的分析。时的分析。缺点缺点：在在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及BJT的的H参数均是针参数均是针对对变化量（交流量）变化量（交流量）而言的，不能用来分析计算静态工作点。而言的，不能用来分析计算静态工作点。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第46页，此课件共60页哦（共射极放大电路）（共射极放大电路）（1）放大电路的）放大电路的Q点。此时点。此时BJT工作在哪个区域？工作在哪个区域？（2）当）当Rb=100k 时，放大电路的时，放大电路的Q点。此时点。此时BJT 工作在哪个区域？（忽略工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）的饱和压降）解：解：（1）静态工作点为静态工作点为Q（40 A，3.2mA，5.6V），），例题例题 放大电路如图所示。已知放大电路如图所示。已知BJT的的=80，Rb=300k ，Rc=2k，VCC=+12V，求：求：VCEQ=VCC-RcICQ=12V-2K3.2mA=5.6VICQ=IBQ=80 40 A=3.2mA4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础BJT工作在工作在放大区放大区。第47页，此课件共60页哦（2）当）当 Rb=100k 时，时，其最小值也只能为其最小值也只能为 0，所以所以BJT工作在工作在饱和区饱和区。VCE不可能为负值，不可能为负值，此时，此时，Q（120uA，6mA，0V），），（共射极放大电路）（共射极放大电路）由于由于 IBQ ICM，VCEQ=VCC-RcICQ=12V-2K9.6mA=-2.7V即即 IC 的最大电流为：的最大电流为：4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第48页，此课件共60页哦4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题4.4.1 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路1.基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路2.含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路3.含有恒流源的射极偏置电路含有恒流源的射极偏置电路4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第49页，此课件共60页哦4.4.1 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响 4.1.6节讨论过，温度上升时，节讨论过，温度上升时，BJT的反向电流的反向电流ICBO、ICEO及电流放大系数及电流放大系数 或或 都会都会增大增大，而发射结正向压降，而发射结正向压降VBE会会减小减小。这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流态电流ICQ随温度升高而增加随温度升高而增加（ICQ=IBQ+ICEO），从而使，从而使Q点随温度变化。点随温度变化。要想使要想使ICQ基本稳定不变，就要求基本稳定不变，就要求在温度升高时在温度升高时，电路能，电路能自动地自动地适当减小基极电流适当减小基极电流IBQ。4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第50页，此课件共60页哦4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路（1 1）稳定工作点原理）稳定工作点原理 目标：目标：温度变化时，使温度变化时，使IC维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b点电位点电位能基本不变能基本不变，则可实现静态工作，则可实现静态工作点的稳定。点的稳定。T 稳定原理：稳定原理：IC IE VE、VB不变不变 VBE IB IC（反馈控制）（反馈控制）1.基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路(a)原理电路原理电路 (b)直流通路直流通路4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第51页，此课件共60页哦b点点电位基本电位基本不变的条件不变的条件：I1 IBQ，此时，此时，VBQ与温度无关与温度无关VBQ VBEQRe 取值越大，反馈控制作用越强取值越大，反馈控制作用越强一般取一般取 I1=(510)IBQ，VBQ=3 5V 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第52页，此课件共60页哦（2）放大电路指标分析）放大电路指标分析 静态工作点静态工作点VCC ICQ（Rc+Re）VCEQ=VCC-ICQRc-IEQReICQIBQ=4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第53页，此课件共60页哦 电压增益电压增益（a a）画小信号等效电路画小信号等效电路4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第54页，此课件共60页哦输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：（b b）确定模型参数确定模型参数 已知，求已知，求r rbebe（c c）增益增益4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础电压增益：电压增益：（可作为公式用）（可作为公式用）为提高电压增益，为提高电压增益，可在可在RE两端并联一较大电容。两端并联一较大电容。第55页，此课件共60页哦 输入电阻输入电阻vi=i brbe+(1+)Re 4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础Ri 则输入电阻则输入电阻（放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻）（放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻）ii=ib+iRb1+iRb2 vi+=)1(+rbe+Re viviRb1 Rb2 第56页，此课件共60页哦输出电阻输出电阻一般一般（）输出电阻输出电阻求输出电阻的等效电路求输出电阻的等效电路 网络内网络内独立源置零独立源置零 负载开路负载开路 输出端口加测试电压输出端口加测试电压则则当当时，时，4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础其中其中第57页，此课件共60页哦（1）阻容耦合）阻容耦合2.2.含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础静态工作点静态工作点第58页，此课件共60页哦（2）直接耦合）直接耦合4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础第59页，此课件共60页哦静态工作点由恒流源提供静态工作点由恒流源提供4 4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础3.3.含有恒流源的射极偏置电路含有恒流源的射极偏置电路分析该电路的分析该电路的 Q 点及点及、（同学自己分析）（同学自己分析）第60页，此课件共60页哦