第02章晶体三极管已修改学习资料.ppt

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1、第第0202章晶体三极管已修改章晶体三极管已修改从结构看：从结构看：从电路符号看：从电路符号看：无论是无论是无论是无论是NPNNPN还是还是还是还是PNPPNP管，都有两个管，都有两个管，都有两个管，都有两个PNPN结，三结，三结，三结，三个区，三个电极。个区，三个电极。个区，三个电极。个区，三个电极。除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同，除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同，但箭头方向都是由但箭头方向都是由P P指向指向N N，即，即PNPN结的正向电流方向。结的正向电流方向。2.0 概概 述：述：2022/11/152三、三极管的工作状态及其外部工作条件三、三极管的工作状态及其外部

2、工作条件发射结发射结正正偏，集电结偏，集电结反反偏：偏：放大模式放大模式发射结发射结正正偏，集电结偏，集电结正正偏：偏：饱和模式饱和模式发射结发射结反反偏，集电结偏，集电结反反偏：偏：截止模式截止模式（最常用）（最常用）（用于开关电路中）（用于开关电路中）2.0 概概 述：述：放大模式放大模式截止模式截止模式放大模式放大模式+5V+0.7V0V+12V+2V+12V 0V-5.3V-6V-5V-5.7V-5.3V饱和模式饱和模式N NP PN NP PN NP PN NP PN NN NP PN N2022/11/153总结总结总结总结:在在在在放放放放大大大大电电电电路路路路中中中中三三三三

3、极极极极管管管管主主主主要要要要工工工工作作作作于于于于放放放放大大大大状状状状态态态态，即即即即要要要要求求求求，发发发发射射射射结结结结正正正正偏偏偏偏(正正正正偏偏偏偏压压压压降降降降近近近近似似似似等等等等于于于于其其其其PNPNPNPN结结结结的的的的导导导导通通通通压压压压降降降降），集电结反偏集电结反偏集电结反偏集电结反偏（反偏压降远远大于其导通电压才行）。（反偏压降远远大于其导通电压才行）。（反偏压降远远大于其导通电压才行）。（反偏压降远远大于其导通电压才行）。对对对对NPNNPN管各极电位间要求：管各极电位间要求：管各极电位间要求：管各极电位间要求：对对对对PNPPNP管各极

4、电位间要求：管各极电位间要求：管各极电位间要求：管各极电位间要求：V VeV Vb V Vb V Vc2.0 概概 述：述：2022/11/1542.1.1 放大模式下晶体三极管的工作原理放大模式下晶体三极管的工作原理IEnIBpICBOIBnICnIEICIBJeJeJeJe正偏，以扩散运动为主正偏，以扩散运动为主正偏，以扩散运动为主正偏，以扩散运动为主JcJcJcJc反偏，以漂移运动为主反偏，以漂移运动为主反偏，以漂移运动为主反偏，以漂移运动为主2.1 放大模式下晶体三极管的工作原理及电路模型放大模式下晶体三极管的工作原理及电路模型2022/11/155常用常用Icn和和IE的比值的比值

5、来衡量管子的质量来衡量管子的质量 令令 表示，受发射结电压控制的基极电流表示，受发射结电压控制的基极电流表示，受发射结电压控制的基极电流表示，受发射结电压控制的基极电流I IB B对集电极电流对集电极电流对集电极电流对集电极电流I IC C的控制能力。的控制能力。的控制能力。的控制能力。2.1.1 放大模式下晶体三极管的工作原理：放大模式下晶体三极管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2022/11/156三极管特性三极管特性三极管特性三极管特性具有正向受控作用具有正向受控作用具有正向受控作用具有正向受控作用 在放大状态下的三极管输出的集电极电流在放大状态下的三极管输出的集

6、电极电流IC ，主要受正，主要受正向发射结电压向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压的控制，而与反向集电结电压VCE近似无关。近似无关。2.1.1 放大模式下晶体三极管的工作原理：放大模式下晶体三极管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2022/11/157注意：注意：NPN型管与型管与PNP型管工作原理相似，但由于它们型管工作原理相似，但由于它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向相形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向相反，加在各极上的电压极性相反。反，加在各极上的电压极性相反。V1PNN+V2-+-+-+-+IEICIBNPP+V2V1+-+-

7、IEICIB2.1.1 放大模式下晶体三极管的工作原理：放大模式下晶体三极管的工作原理：2022/11/159q 观察输入信号作用在那个电极上，输出信号从那观察输入信号作用在那个电极上，输出信号从那个电极取出，此外的另一个电极即为组态形式。个电极取出，此外的另一个电极即为组态形式。2.1.2 2.1.2 电流传输方程电流传输方程 三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式三种组态三种组态BCEBTICIEECBETICIBCEBCTIEIB（共发射极）（共发射极）（共基极）（共基极）（共集电极）（共集电极）q 放大电路的组态是针对交流信号而言的。放大电路的组态是针对交流信号而言的。2022/11

8、/1510 共基极直流电流传输方程共基极直流电流传输方程BCEBTICIE共基极直流电流传输系数：共基极直流电流传输系数：直流电流传输方程：直流电流传输方程：共发射极直流电流传输方程共发射极直流电流传输方程ECBETICIB直流电流传输方程：直流电流传输方程：其中：其中：2022/11/1511 的物理含义：的物理含义：表示，受发射结电压控制的复合电流表示，受发射结电压控制的复合电流IBB，对集电，对集电极正向受控电流极正向受控电流ICn的控制能力。的控制能力。若忽略若忽略ICBO，则：，则：ECBETICIB 可见，可见，为共发射极电流放大系数。为共发射极电流放大系数。2022/11/151

9、2 ICEO的物理含义：的物理含义：ICEO指基极开路时，集电极指基极开路时，集电极直通到发射极的电流。直通到发射极的电流。IB=0IEPICBOICnIEn+_VCENPN+CBEICEOIB=0 IEp+(IEn-ICn)=IE-ICn=ICBO 因此：因此：即：即：2022/11/1513三极管的正向受控作用，服从指数函数关系式：三极管的正向受控作用，服从指数函数关系式：数学模型（指数模型）数学模型（指数模型）IS指指发发射射结结反反向向饱饱和和电电流流IEBS转转化化到到集集电电极极上的电流值，它不同于二极管的反向饱和电流上的电流值，它不同于二极管的反向饱和电流IS。式中式中：2.1.

10、3 放大模式下三极管的模型：放大模式下三极管的模型：2022/11/1514 放大模式直流简化电路模型放大模式直流简化电路模型电路模型电路模型VBE+-ECBEICIBIB ECBETICIB共发射极共发射极直流简化电路模型直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-VBE(on)为发射结导通电压，工程上一般取：为发射结导通电压，工程上一般取：硅管硅管VBE(on)=0.7V锗管锗管VBE(on)=0.25V2022/11/1515v 三极管参数的温度特性三极管参数的温度特性q 温度每升高温度每升高1 C，/增大（增大（0.50.5 1 1）%，即：，即：q 温度每升高温度每升高1

11、C ，VBE(on)减小减小（2 2.5）mV,即：即：q 温度每升高温度每升高10 C ，ICBO 增大一倍，即：增大一倍，即：因而因而温度温度对三极管的影响集中体现在对对三极管的影响集中体现在对集电极电流集电极电流的影响。的影响。2022/11/1516PNN+V1V2R2R12.2 2.2 晶体三极管的其它工作模式晶体三极管的其它工作模式2.2.12.2.1 饱和模式饱和模式(E E结正偏，结正偏，C C结正偏结正偏)-+IF FIF+-IR RIRIE=IF-RIRICIC=FIF-IRIE 结论：结论：三极管失去正向受控作用。三极管失去正向受控作用。2022/11/1517 饱和模式

12、直流简化电路模型饱和模式直流简化电路模型ECBETICIB共发射极共发射极通常，饱和压降通常，饱和压降VCE(sat)硅管硅管VCE(sat)0.3V锗管锗管VCE(sat)0.1V电路模型电路模型VBE+-ECBEICIB+-VCE(sat)直流简化电路模型直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)若忽略饱和压降，三极管输出端近似短路。若忽略饱和压降，三极管输出端近似短路。即三极管工作于饱和模式时，相当于开关闭合。即三极管工作于饱和模式时，相当于开关闭合。2022/11/15182.2.22.2.2 截止模式截止模式(E E结反偏，结反偏，C C结反偏结反偏)若忽

13、略反向饱和电流，三极管若忽略反向饱和电流，三极管IB 0，IC 0。即三极管工作于截止模式时，相当于开关断开。即三极管工作于截止模式时，相当于开关断开。ECBETICIB共发射极共发射极电路模型电路模型VBE+-ECBEICIB 截止模式直流简化电路模型截止模式直流简化电路模型直流简化电路模型直流简化电路模型ECBEIC 0IB 02022/11/1519 若忽略反向饱和电流，三极管若忽略反向饱和电流，三极管IB 0，IC 0。即三极管工作于截止模式时，相当于开关断开。即三极管工作于截止模式时，相当于开关断开。电路模型电路模型VBE+-ECBEICIB 截止模式直流简化电路模型截止模式直流简化

14、电路模型直流简化电路模型直流简化电路模型ECBEIC 0IB 02.2.2 截止模式截止模式(Je结反偏，结反偏，Jc结反偏结反偏)：2022/11/15202.2.3 晶体管三极管直流电路分析步骤：晶体管三极管直流电路分析步骤：当电路满足两个条件：1、直流偏置得当（晶体三极管工作在放大区，场效应管工作在饱和区）2、交流输入足够小（微变）我们就可以把该电路看作是线性电路，利用叠加定理进行直流和交流分析。注意：先直流分析，再交流分析注意：先直流分析，再交流分析直流分析直流分析直流通路：交流电源置零旁路，耦合电容开路直流通路：交流电源置零旁路，耦合电容开路交流分析交流分析交流通路：直流电源置零旁路

15、，耦合电容短路交流通路：直流电源置零旁路，耦合电容短路（在合适的工作频率）（在合适的工作频率）2022/11/15211.1.先确定三极管工作模式先确定三极管工作模式(以以NPNNPN为例为例)。用相应简化电路模型替代三极管。用相应简化电路模型替代三极管。(可略）可略）分析电路直流工作点分析电路直流工作点 。只要只要VBE V VBE(on)BE(on)（发射结反偏）（发射结反偏）截止模式截止模式假定放大模式，估算假定放大模式，估算VCE:若若VE V VCE(sat)CE(sat)放大模式放大模式若若VEV VCE(sat)CE(sat)饱和模式饱和模式2.2.3 晶体管三极管直流电路分析步

16、骤：晶体管三极管直流电路分析步骤：先断开三极管，判断先断开三极管，判断VBE大小大小：2022/11/1522例例例例1 1 1 1 已知已知已知已知V VBE(on)BE(on)=0.7V=0.7V，V VCE(sat)CE(sat)=0.3V=0.3V，=30=30 ，试判试判试判试判断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：三极管若断开三极管若断开,VBE=6VVBE(on)VCCRCRB(+6V)1k 100k T因为因为 VCEQ0.3V，所以三极管工作在，所以三极管工作在放大模式放大模式 。VC=VCEQ=

17、4.41V 2.2.3 晶体管三极管直流电路分析步骤：晶体管三极管直流电路分析步骤：假设假设T工作在放大模式工作在放大模式2022/11/1523例例例例2 2 2 2 若将上例电路若将上例电路若将上例电路若将上例电路中的中的中的中的电阻电阻电阻电阻R RB B 改为改为改为改为10k10k ，试重试重试重试重新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：假设假设T工作在放大模式工作在放大模式 VCCRCRB(+6V)1k 10k T因为因为 VCEQ0.3V，所以三极管工作在，所以三极管工作在饱和模式。饱

18、和模式。2.2.3 晶体管三极管直流电路分析步骤：晶体管三极管直流电路分析步骤：2022/11/1524例例例例3 3 3 3 已知已知已知已知V VBE(on)BE(on)=0.7V=0.7V，V VCE(sat)CE(sat)=0.3V=0.3V，=30=30 ，试，试，试，试 判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：所以所以三极管三极管工作在工作在截止模式截止模式。VCCRCRB1(+6V)1k 100k TRB22k+-VBBRBBRC+-VCC0.3V后，曲线移动可忽略不计。后，曲线移动可忽略不计。

19、因此当因此当VBE一定时一定时：VCEVCB 复合机会复合机会 IB 曲线右移。曲线右移。2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：2022/11/1530 输出特性曲线输出特性曲线饱和区饱和区饱和区饱和区VCE/VIB=40 A30 A20 A10 A0 由输出特性曲线可由输出特性曲线可划分四个区域：划分四个区域：放大区放大区放大区放大区截止区截止区截止区截止区击穿区击穿区击穿区击穿区0IC/mAV(BR)CEO2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：2022/11/1531IC/mAVCE/V0IB=40 A30 A20 A10 A0特点：特点：条件：条件：发

20、射结正偏，集电结正偏。发射结正偏，集电结正偏。IC不受不受IB控制，而受控制，而受VCE影响。影响。VCE略增，略增，IC显著增加。显著增加。饱和区（饱和区（饱和区（饱和区（V V V VBEBEBEBE 0.7V 0.7V 0.7V 0.7V，V V V VCECECECE0.3V 0.3V 0.3V 0.3V0.3V0.3V0.3V）：）：）：）：IC/mAVCE/V0IB=40 A30 A20 A10 A0特点特点条件条件发射发射结正偏结正偏集电集电结反偏结反偏VCE曲线略上翘曲线略上翘具有正向受控作用具有正向受控作用满足满足IC=IB+ICEO2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管

21、伏安特性曲线：2022/11/1533说明：说明：IC/mAVCE/V0VA上翘程度上翘程度取决于厄尔利电压取决于厄尔利电压VA上翘原因上翘原因基区宽度调制效应基区宽度调制效应（VCE IC略略）2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：在考虑三极管基区宽度调制效应时，电流在考虑三极管基区宽度调制效应时，电流IC的的修正方程为修正方程为：基区宽度基区宽度WB越小越小调制效应对调制效应对IC影响越大影响越大则则 VA 越小。越小。2022/11/1534 与与I IC C的关系：的关系：I IC C0 0 考虑上述因素，考虑上述因素，IB等量增加时，输出曲线等量增加时，输出曲线不再

22、等间隔平行上移。不再等间隔平行上移。I IC CV VCECE0 02.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：在在IC一定范围内一定范围内 近似为常数。近似为常数。IC过小过小使使IB造成造成 。IC过大过大发射效率发射效率 造成造成 。2022/11/1535截止区（截止区（截止区（截止区（V V V VBEBEBEBE 0.5V 0.5V 0.5V 0.5V，V V V VCECECECE 0.3V 0.3V 0.3V 0.3V）：）：）：）：IC/mAVCE/V0IB=40 A30 A20 A10 A0特点：特点：条件：条件：发射结反偏，集电结反偏。发射结反偏，集电结反偏。

23、IC 0，IB 0近似为近似为IB0 0以下区域以下区域 严格说，截止区应是严格说，截止区应是IE=0即即IB=-ICBO以下的区域。以下的区域。2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：因为因为IB 在在0 -ICBO时，仍满足时，仍满足2022/11/1536击穿区：击穿区：击穿区：击穿区：特点：特点：VCE增大到一定值时，集电结反向击穿，增大到一定值时，集电结反向击穿，IC急剧增大。急剧增大。V(BR)CEO集电结反向击穿电压，随集电结反向击穿电压，随IB的增大而减小。的增大而减小。注意：注意：IB=0时，击穿电压为时，击穿电压为V(BR)CEOIE=0时，击穿电压为时，击

24、穿电压为V(BR)CBOV(BR)CBO V(BR)CEOIC/mAVCE/V0IB=40 A30 A20 A10 A0IB=-ICBO(IE=0)V(BR)CBO2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：2022/11/1537饱和区饱和区饱和区饱和区VCE/VIB=40 A30 A20 A10 A0条件：条件：条件：条件：特点：特点：特点：特点：放大区放大区放大区放大区条件：条件：条件：条件：特点：特点：特点：特点：截止区截止区截止区截止区条件：条件：条件：条件：特点：特点：特点：特点：发射发射发射发射结正偏，结正偏，结正偏，结正偏，集电集电集电集电结正偏结正偏结正偏结正偏I

25、 IC C受受受受V VCECE影响影响影响影响，不受不受不受不受I IB B 控制控制控制控制。发射发射发射发射结正偏，结正偏，结正偏，结正偏，集电集电集电集电结反偏结反偏结反偏结反偏I IC C受受受受I IB B控制控制控制控制，不受不受不受不受 V VCECE控制控制控制控制。发射发射发射发射结反偏，结反偏，结反偏，结反偏，集电集电集电集电结反偏结反偏结反偏结反偏IC 0，IB 0。击穿区击穿区击穿区击穿区0反向击穿电压反向击穿电压反向击穿电压反向击穿电压V V V V(BR)CEO(BR)CEO(BR)CEO(BR)CEOIC/mAV(BR)CEO2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体

26、三极管伏安特性曲线：2022/11/1538q三极管安全工作区三极管安全工作区三极管安全工作区三极管安全工作区ICVCE0V(BR)CEOICMPCM 最大允许集电极电流最大允许集电极电流ICM（若若ICICM 造成造成 ）反向击穿电压反向击穿电压V(BR)CEO（若若VCEV(BR)CEO 管子击穿管子击穿）VCE PCM 烧管烧管）PCPCM 要求要求IC ICM 2.4 晶体三极管伏安特性曲线：晶体三极管伏安特性曲线：2022/11/1539 放大电路小信号运用时，在静态工作点附近放大电路小信号运用时，在静态工作点附近的小范围内，特性曲线的非线性可忽略不计，近的小范围内，特性曲线的非线性

27、可忽略不计，近似用一段直线来代替，从而获得一线性化的电路似用一段直线来代替，从而获得一线性化的电路模型，即小信号（或微变）电路模型。模型，即小信号（或微变）电路模型。三三极极管管作作为为四四端端网网络络，选选择择不不同同的的自自变变量量，可可以以形形成成多多种种电电路路模模型型。最最常常用用的的是是混混合合型型小小信号电路模型。信号电路模型。2.5 晶体三极管小信号电路模型晶体三极管小信号电路模型2022/11/1540 混合混合型电路模型的引出型电路模型的引出基区体电阻基区体电阻基区体电阻基区体电阻发射结电阻与电容发射结电阻与电容发射结电阻与电容发射结电阻与电容集电结电阻与电容集电结电阻与电

28、容集电结电阻与电容集电结电阻与电容反映三极管正向受反映三极管正向受反映三极管正向受反映三极管正向受控作用的电流源控作用的电流源控作用的电流源控作用的电流源由基区宽度调制效由基区宽度调制效由基区宽度调制效由基区宽度调制效应引起的输出电阻应引起的输出电阻应引起的输出电阻应引起的输出电阻ibicbcerbb rb ecb ecb crb cb gmvb erce2.5 晶体三极管小信号电路模型：晶体三极管小信号电路模型：2022/11/1541 混合混合型小信号电路模型型小信号电路模型 若忽略若忽略rb c影响，整理即可得出混合影响，整理即可得出混合型电路模型。型电路模型。rb ercecb ccb

29、 erbb bcegmvb eb ibic 电路低频工作时，可忽略结电容影响，因此低电路低频工作时，可忽略结电容影响，因此低频混合频混合型电路模型简化为：型电路模型简化为：rb ercerbb bcegmvb eb ibic2.5 晶体三极管小信号电路模型：晶体三极管小信号电路模型：2022/11/1542 小信号电路参数小信号电路参数 rbb 基区体电阻，基区体电阻，其其值较小，约几十欧，常忽略不计。值较小，约几十欧，常忽略不计。rb e三极管输入电阻三极管输入电阻，约千欧数量级约千欧数量级。rb ercerbb bcegmvb eb ibic2.5 晶体三极管小信号电路模型：晶体三极管小信

30、号电路模型：2022/11/1543 跨导跨导gm表示三极管具有正向受控作用的增量电导表示三极管具有正向受控作用的增量电导。rce三极管输出电阻，三极管输出电阻，数值较大数值较大。RL V VCE(sat)CE(sat)放大模式放大模式若若VEV VCE(sat)CE(sat)饱和模式饱和模式2.2.3 晶体管三极管直流分析方法：晶体管三极管直流分析方法：工程近似法估算法工程近似法估算法(以以NPN为例为例)2022/11/1550例例例例1 1 1 1 已知已知已知已知V VBE(on)BE(on)=0.7V=0.7V，V VCE(sat)CE(sat)=0.3V=0.3V，=30=30 ，

31、试判试判试判试判断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：三极管若断开三极管若断开,VBE=6VVBE(on)VCCRCRB(+6V)1k 100k T因为因为 VCEQ0.3V，所以三极管工作在，所以三极管工作在放大模式放大模式 。VC=VCEQ=4.41V 2.2.3 晶体管三极管直流分析方法：晶体管三极管直流分析方法：假设假设T工作在放大模式工作在放大模式2022/11/1551例例例例2 2 2 2 若将上例电路若将上例电路若将上例电路若将上例电路中的中的中的中的电阻电阻电阻电阻R RB B 改为改为改为改为1

32、0k10k ，试重试重试重试重新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算新判断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：假设假设T工作在放大模式工作在放大模式 VCCRCRB(+6V)1k 10k T因为因为 VCEQ0.3V，所以三极管工作在，所以三极管工作在饱和模式。饱和模式。2.2.3 晶体管三极管直流分析方法：晶体管三极管直流分析方法：讨论：对此电路，当讨论：对此电路，当RB与与RC在满足什么条件时，三极管在满足什么条件时，三极管工作在放大区和饱和区？工作在放大区和饱和区？2022/11/1552例例例例3 3 3 3 已知已知已知已知V V

33、BE(on)BE(on)=0.7V=0.7V，V VCE(sat)CE(sat)=0.3V=0.3V，=30=30 ，试，试，试，试 判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算判断三极管工作状态，并计算V VC C。解：解：所以所以三极管三极管工作在工作在截止模式截止模式。VCCRCRB1(+6V)1k 100k TRB22k+-VBBRBBRC+-VCC VBE(on)2.2.3 晶体管三极管直流电路分析步骤：晶体管三极管直流电路分析步骤：2022/11/1553小信号等效电路法分析步骤：小信号等效电路法分析步骤：小信号等效电路法分析步骤：小信号等效电路法

34、分析步骤：画交流通路画交流通路(直流电源置零，耦合、旁路电容短路直流电源置零，耦合、旁路电容短路)。用小信号电路模型代替三极管，得小信号等效电路。用小信号电路模型代替三极管，得小信号等效电路。利用小信号等效电路分析交流指标。利用小信号等效电路分析交流指标。计算微变参数计算微变参数 gm、rb e。注意注意:小信号等效电路只能用来分析交流量的变化规律及动小信号等效电路只能用来分析交流量的变化规律及动态性能指标，不能分析静态工作点。态性能指标，不能分析静态工作点。2.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1554例例例例5 5 已知已知已知已知I IEQEQ=1m

35、A,=1mA,=100=100,v vi i=20sin=20sin t(mV),t(mV),试画出图试画出图试画出图试画出图 示电路的交流通路及交流等效电路示电路的交流通路及交流等效电路示电路的交流通路及交流等效电路示电路的交流通路及交流等效电路,并计算并计算并计算并计算v vo o。virb e ibibicRB+-RCRLvo+-viibicRBRC+-RL+-vovi+-iBVBBiCVCCRBRC+-+-RLC1C25k 2.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1555作业作业224画出书上画出书上P256中图中图P 47(c)的交流通路的交流通路

36、2022/11/1556 tvBE0QvBEiB0iCvCE0Q tiBIBQiC tICQ tvCE0-1/R LVCEQibvi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C2viibicRBRC+-RL+-vo2.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：图解法图解法2022/11/1557 确定静态工作点确定静态工作点(方法同前方法同前)。画交流负载线。画交流负载线。画波形，分析性能。画波形，分析性能。过过Q点、作斜率为点、作斜率为-1/R L的直线即的直线即交流负载线交流负载线。其中其中 R L=RC/RL图解法图解法分析步骤分析步骤:图解法直观

37、、实用，容易看出图解法直观、实用，容易看出Q点设置是否合适，波点设置是否合适，波形是否产生失真，但不适合分析含有电抗元件的复杂电路。形是否产生失真，但不适合分析含有电抗元件的复杂电路。同时在输入信号过小时作图精确度降低。同时在输入信号过小时作图精确度降低。2.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1558QiC tICQ tvCE0VCEQibQ点在中点，动态范围最大，输出波形不易失真。点在中点，动态范围最大，输出波形不易失真。Q点波动对输出波形的影响：点波动对输出波形的影响：Q点升高，不失真动态范围减小，输出易饱和失真点升高，不失真动态范围减小，输出易饱和失

38、真(底部失真底部失真)。Q点降低，不失真动态范围减小，输出易截止失真点降低，不失真动态范围减小，输出易截止失真(顶部失真顶部失真)。QibibiCvCE0Qvi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1559 tvBE0QvBEiB0iCvCE0Q tiBIBQiC tICQ tvCE0-1/R LVCEQibviibicRBRC+-RL+-vo消除饱和失真消除饱和失真消除饱和失真消除饱和失真降低降低降低降低QQ点点点点:增大增大增大增大R RB B，减小减小减小减小I IBQBQ减小减

39、小减小减小R RC C:负载线变徒负载线变徒负载线变徒负载线变徒,输出动态范围增加输出动态范围增加输出动态范围增加输出动态范围增加。vi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1560 tvBE0QvBEiB0iCvCE0Q tiBIBQiC tICQ tvCE0-1/R LVCEQibviibicRBRC+-RL+-vo消除截止失真消除截止失真消除截止失真消除截止失真 升高升高升高升高QQ点点点点:减小减小减小减小R RB B，增大增大增大增大I IBQBQvi+-iBVBBiCVCC

40、RBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2 晶体三极管的交流分析法：晶体三极管的交流分析法：2022/11/1561iCvCE0iBVCE(sat)iCR+-VQ+viB恒值恒值外电路外电路(负载电路负载电路)2.7.1 电流源电流源 利用三极管放大区利用三极管放大区iB恒定时恒定时iC接近恒流的特性，可接近恒流的特性，可构成集成电路中广泛采用的一种单元电路构成集成电路中广泛采用的一种单元电路-电流源。电流源。该该电电流流源源不不是是普普通通意意义义的的电电流流源源，因因它它本本身身不不提提供供能能量量,电电流流源源电电路路的的输输出出电电流流I0，由由外外电电路路中中的的直直

41、流流电源提供。电源提供。I0只受只受IB控制，与外电路在电流源两端呈现的电压控制，与外电路在电流源两端呈现的电压大小几乎无关。就这个意义而言，将其看作为电流源。大小几乎无关。就这个意义而言，将其看作为电流源。2.7 晶体三极管应用原理晶体三极管应用原理2022/11/15622.7.2 放大器放大器放大器的作用就是将输入信号进行不失真的放大。放大器的作用就是将输入信号进行不失真的放大。q 放大原理放大原理+-iBviiCVCCRC+-+-VIQvoVIQ tvBE0IBQ tiB0 tviICQ tiC0VCEQ tvCE0 tvo0 利用利用ib 对对ic的控制的控制作用实现放大。作用实现放

42、大。2.7.2 放大器：放大器：2022/11/1563q 放大实质放大实质 电源电源VCC提供的功率：提供的功率：三极管集电极上的功率：三极管集电极上的功率：负载电阻负载电阻RC 上的功率：上的功率：2.7.2 放大器：放大器：2022/11/1564注意：注意：放大器放大信号的实质放大器放大信号的实质：是利用三极管的正向受：是利用三极管的正向受控作用，将电源控作用，将电源VCC提供的直流功率，部分地转换为提供的直流功率，部分地转换为输出功率。输出功率。电源电源VCC 不仅要为三极管提供偏置，保证管子不仅要为三极管提供偏置，保证管子 工作在放大区，同时还是整个电路的能源。工作在放大区，同时还

43、是整个电路的能源。电源提供的功率电源提供的功率PD 除了转换成负载上有用的输出除了转换成负载上有用的输出功率功率PL 外，其余均消耗在晶体三极管上（外，其余均消耗在晶体三极管上（PC）。）。三极管仅是一个换能器。三极管仅是一个换能器。2.7.2 放大器：放大器：2022/11/15652.7.32.7.3 跨导线性电路跨导线性电路跨导线性电路跨导线性电路 顺时针与逆时针方向顺时针与逆时针方向 三极管个数相等三极管个数相等;q 跨导线性环（跨导线性环（TL环）环）vBE2vBE4vBE6vBE8vBE10+-+-+-+-+vBE1vBE3vBE5vBE7vBE9+-+-+-+-+N个放大模式下工

44、个放大模式下工 作的三极管发射结作的三极管发射结 连成一闭合回路连成一闭合回路;若各管发射结面积相等，则：若各管发射结面积相等，则：若各管发射结面积不等，则：若各管发射结面积不等，则：其中其中:2.7.3 跨导线性电路：跨导线性电路：2022/11/1566q 跨导线性环应用电路跨导线性环应用电路由图知：由图知：VCCT1T2T3T4IXIYio由由TLTL环知：环知：则：则：例例7 7：设各管发射结面积相等。：设各管发射结面积相等。当当iY为定值时，电路可实现对为定值时，电路可实现对iX的平方运算。的平方运算。2.7.3 跨导线性电路：跨导线性电路：2022/11/1567此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢