三极管与集成运算放大器.优秀PPT.ppt
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1、第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器5-1 三极管三极管5-2 基本放大电路基本放大电路5-3 反馈与振荡反馈与振荡5-4 多级放大电路多级放大电路5-5 集成运算放大器集成运算放大器第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器5-1 三极管三极管1了解三极管的结构、类型和符号。2驾驭三极管的电流放大作用。3了解三极管的主要参数。4驾驭用万用表简易检测三极管的方法。学习目标学习目标第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器一、三极管的结构和类型一、三极管的结构和类型 常见三极管的外形第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器三
2、极管有两个PN结,对应的三个半导体区分别为放射区、基区和集电区,从三个区引出的三个电极分别为放射极、基极和集电极,分别用E、B、C或e、b、c表示。放射区与基区之间的PN结称为放射结,集电区与基区之间的PN结称为集电结。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器三极管结构示意图及图形符号a)NPN型 b)PNP型第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器几种常见三极管封装形式与管脚排列第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器二、三极管的电流放大作用二、三极管的电流放大作用三极管集电极电流与相应的基极电流之三极管集电极电流与相应的基极电流之比,称
3、为三极管的直流电流放大系数(比,称为三极管的直流电流放大系数()。)。将三极管看作一个广义节点,依据基尔将三极管看作一个广义节点,依据基尔霍夫节点电流定律,可知霍夫节点电流定律,可知,所以三极管三个所以三极管三个电极的电流关系为电极的电流关系为第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器 的大小反映了三极管放大电流的实力。必需强调的是,这种电流放大实力实质是 对 的限制实力,因为无论 还是 都是来自电源,假如没有电源,三极管本身是不能放大电流的。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器三、三极管的工作电压三、三极管的工作电压 NPN型三极管放大电路第五章第五章
4、三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器放射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压,这是三极管电流放大的外部条件。这时三极管三个电极的电位有如下关系:假如流过放射极、基极和集电极的电流分别用IE、IB和IC表示,则有:(1)(2)(3)第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器四、三极管的输出特性四、三极管的输出特性 1三极管的输出特性曲线三极管的输出特性曲线三极管输出特性曲线第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2三极管的三个工作区三极管的三个工作区依据三极管的工作状况,我们可以在三极管输依据三极管的工作状况,我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为放大
5、区、截止区和饱和区。出特性曲线族上划分为放大区、截止区和饱和区。三极管的三个工作区第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器(1)放大区在本区域里,每条输出特性曲线近似为一条水平直线,且相邻曲线间隔匀整;三极管的集电极电流远大于基极电流,并且与基极电流成正比。(2)截止区在本区域里,基极电流大小为零,集电极电流很小,接近于零。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器(3)饱和区在本区域里,集-射极之间电压较小,集电极电流与基极电流不成正比,但与集-射极电压有着明显的关系。我们把这个区域称为饱和区。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器3三极
6、管的开关特性三极管的开关特性a)集-射极近似于断开的开关 b)集-射极近似于接通的开关三极管的开关特性第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器五、三极管的主要参数五、三极管的主要参数1共放射极直流电流放大系数共放射极直流电流放大系数共放射极直流电流放大系数用符号共放射极直流电流放大系数用符号(或(或 )表示,它是指集电极电流与基极电流的比)表示,它是指集电极电流与基极电流的比值,即值,即第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2共放射极沟通电流放大系数共放射极沟通电流放大系数共放射极沟通电流放大系数用符号共放射极沟通电流放大系数用符号 (或(或 )表示,它是
7、指集电极电流增量与基极电流增量)表示,它是指集电极电流增量与基极电流增量的比值,即的比值,即第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器3集集-基反向饱和电流基反向饱和电流集集-基反向饱和电流用基反向饱和电流用符号符号 表示,它是指在放表示,它是指在放射极悬空、集电结处于反射极悬空、集电结处于反向偏置状况下流过集电极向偏置状况下流过集电极的电流。的电流。ICBO 示意图 第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器4集集-射反向饱和电流射反向饱和电流集集-射反向饱和电流用符射反向饱和电流用符号号ICEO 表示,它是指在基表示,它是指在基极悬空、集极悬空、集-射处于反
8、向偏射处于反向偏置状况下流过集电极的电置状况下流过集电极的电流。流。ICEO 示意图第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器5集电极最大允许电流集电极最大允许电流集电极最大允许电流用ICM符号表示,它是指 下降到正常值的2/3时的集电极电流。6集集-射反向击穿电压射反向击穿电压集-射反向击穿电压用符号 或 来表示。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器7集电结最大允许耗散功率集电结最大允许耗散功率集电结最大允许耗散功率用符号集电结最大允许耗散功率用符号 表示,当集表示,当集电极电流电极电流 与集与集-射极电压射极电压 的乘积达到或超过该的乘积达到或超过该值
9、时,三极管极易过热烧毁。值时,三极管极易过热烧毁。依据三极管的极限参数,我们可以在三极管输依据三极管的极限参数,我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为平安工作区、限制区、限出特性曲线族上划分为平安工作区、限制区、限制区和击穿区。制区和击穿区。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器三极管的工作区和限制区第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器六、用万用表检测三极管六、用万用表检测三极管1确定基极和管型确定基极和管型确定三极管的基极三极管的检测第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2确定集电极和放射极确定集电极和放射极在确定基极后,假如是在
10、确定基极后,假如是NPN型管,可将红、黑表型管,可将红、黑表笔分别接在两个未知电极上,表针应指向无穷大处。笔分别接在两个未知电极上,表针应指向无穷大处。测试随意两个电极间电阻第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器再用手把基极和黑表笔所接管脚一起捏紧(留意两极不能相碰,即相当于接入一个电阻,登记此时万用表测得的阻值。用手将基极和黑表笔所接管脚捏紧第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器然后对调管脚,用同样的方法再测得一个电阻,比较两次结果,读数较小的一次黑表笔所接的管脚为集电极,红表笔所接为放射极。若两次测试表针均不动,则表明三极管已失去放大实力。对调三极管
11、管脚再次测量第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器5-2 基本放大电路基本放大电路1驾驭基本共射放大电路的组成和工作原理。2了解分压式共射放大电路稳定工作点的原理。3了解共集放大电路(射随器)的特点和应用。学习目标学习目标第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器一、基本共射放大电路一、基本共射放大电路 1电路组成电路组成基本共射放大电路由三极管V、基极电阻、集电极负载电阻,输入耦合电容C1、输出耦合电容C2和直流电源等组成。基本共射放大电路 第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2电路中各元件的作用电路中各元件的作用(1)三极管)三极管
12、VT它是放大电路的核心,起电流放大作用,可将它是放大电路的核心,起电流放大作用,可将微小的基极电流变更量转换成较大的集电极电流变微小的基极电流变更量转换成较大的集电极电流变更量。更量。电路中基极电路中基极放射极为输入回路,集电极放射极为输入回路,集电极放放射极为输出回路,以放射极为公共端,所以称为共射极为输出回路,以放射极为公共端,所以称为共射放大电路。射放大电路。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器(2)直流电源为三极管和负载供应能源,同时为三极管供应实现电流放大的外部条件,即放射结正偏,集电结反偏。(3)基极偏置电阻 和协作 为三极管供应一个合适的静态偏置电流 使三极
13、管能不失真地放大沟通信号。(4)集电极负载电阻将集电极电流的变更量转换成集电极电压电压的变更量,从而实现电压放大。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器(5)耦合电容C1、C2起“隔直通交”的作用:隔直隔离直流电源对信号源和负载的影响,同时也隔离信号源和负载对三极管直流工作状态的影响。通交当C1,C2足够大时,它们的容抗很小,可近似看做短路,这样可让沟通信号顺当通过。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器3电路工作原理电路工作原理(1)直流偏置(2)电流放大和电压放大共射放大电路的电流和电压波形第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器4
14、放大电路的估算分析法放大电路的估算分析法(1)静态工作点的估算放大电路的直流通路a)共射放大电路 b)直流通路第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器(2)放大电路沟通参数的估算 1)三极管的输入电阻 2)放大电路的输入电阻 放大电路的沟通通路放大电路的输入电阻第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器3)放大电路的输出电阻4)沟通电压放大倍数放大电路的输出电阻第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器二、分压式共射放大电路二、分压式共射放大电路1电路组成电路组成分压式共射放大电路a)分压式电路 b)直流通路 c)沟通通路 第五章第五章 三极管
15、与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理适当选择Rb1和Rb2的值,使Rb1上所流过的直流电流I1远大于IBQ(一般选510倍)。这时基极电压UBQ就由UCC和Rb1与Rb2的分压比确定,即第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器三、共集放大电路(射随器)三、共集放大电路(射随器)1电路组成电路组成共集放大电路a)原理电路 b)直流通路 c)沟通通路第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2电路特点电路特点(1)电压放大倍数小于1、且接近于1。()(2)输出电压与输入电压同相位。(3)输入电阻较大。(4)输出电阻较小。
16、第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器3电路应用电路应用(1)用作输入级,因其输入电阻大,可以减)用作输入级,因其输入电阻大,可以减轻信号源的负担。轻信号源的负担。(2)用作输出级,因其输出电阻小,可以提)用作输出级,因其输出电阻小,可以提高带负载的实力。高带负载的实力。(3)用在两级共射放大器之间作为隔离级)用在两级共射放大器之间作为隔离级(或称缓冲级),因其输入电阻大,对前级影响(或称缓冲级),因其输入电阻大,对前级影响小;因其输出电阻小,对后级的影响也小。小;因其输出电阻小,对后级的影响也小。第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器5-3 反馈与振荡
17、反馈与振荡1理解和驾驭反馈的基本概念,了解反馈的类型。2了解负反馈对放大器性能的影响。3了解和正弦波振荡器的基本组成和振荡条件。4了解LC正弦波振荡器的组成,会推断电路能否起振。学习目标学习目标第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器一、反馈一、反馈1反馈的定义反馈的定义输出量(电压或电流)的一部分或全部输出量(电压或电流)的一部分或全部通过确定的电路形式送回到输入回路,并通过确定的电路形式送回到输入回路,并对输入量产生影响的过程称为反馈。对输入量产生影响的过程称为反馈。反馈放大电路方框图第五章第五章 三极管与集成运算放大器三极管与集成运算放大器2反馈的类型反馈的类型(1)正
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