第四章BJT及放大电路基础1.ppt

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1、 基本要求：基本要求：（1 1）掌握掌握BJTBJT输入及输出特性输入及输出特性，了解了解其工作原理。其工作原理。（2 2）掌握掌握BJTBJT放大、饱和、截止放大、饱和、截止三种工作状态条件及特点。三种工作状态条件及特点。（3 3）了解了解BJTBJT主要参数。主要参数。（4 4）掌握掌握放大电路放大电路组成原则、工作原理及基本分析方法。组成原则、工作原理及基本分析方法。（5 5）熟悉熟悉放大电路放大电路三种基本组态三种基本组态及特点。及特点。（6 6）了解了解频响的概念。频响的概念。第四章第四章 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（本书重点章节）（本书重点章节）4.1

2、 4.1 双极结型三极管（双极结型三极管（BJTBJT）4.2 4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路 4.3 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 4.4 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 4.5 4.5 共集电极放大电路与共基极放大电路共集电极放大电路与共基极放大电路4.4.6 6 组合放大电路及多级放大电路组合放大电路及多级放大电路4.7 4.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应主要内容主要内容(The Bipolar Junction Transistor)4.1.1 BJT的结构简介的结构简介一、分类：一、分类：4.1双极结型三极管（

3、BJT）低频管和高频管低频管和高频管小功率管、中功率管和大功率管小功率管、中功率管和大功率管硅管和锗管硅管和锗管NPN型、型、PNP型型按频率：按频率：按功率：按功率：按材料：按材料：按类型：按类型：发射极发射极Emitter集电极集电极Collector基极基极Base发射结发射结Je集电结集电结Jc发射区发射区基区基区集电区集电区二、结构及符号：二、结构及符号：ECBNPNTCBETPNP晶体管有三个极、三个区、两个晶体管有三个极、三个区、两个PN结结 结构特点：结构特点：发射区发射区的掺杂的掺杂浓度最高浓度最高；集电区集电区掺杂掺杂浓度低浓度低于发射区，于发射区，且且面积大面积大；基区基

4、区很很薄薄，且掺，且掺杂浓度最低杂浓度最低，一般在几个微米至几十个微米一般在几个微米至几十个微米作作 用用发射载流子发射载流子传送控制载流子传送控制载流子收集载流子收集载流子二、二、BJTBJT内部结构内部结构4.1.2 放大状态下放大状态下BJT工作原理工作原理一、保证一、保证BJT处于处于放大状态放大状态时外加电压：时外加电压：发射结发射结加加正向正向电压，电压，集电结集电结加加反向反向偏置偏置电压。电压。从电位的角度看：从电位的角度看：NPN 发射结正偏发射结正偏 VB BVE E集电结反偏集电结反偏 VC CVB BB BEC CN NN NP PEBRBE EC CRCECBNPNT

5、一、保证一、保证BJT处于处于放大状态放大状态时外加电压：时外加电压：发射结发射结加加正向正向电压，电压，集电结集电结加加反向反向偏置偏置电压。电压。从电位的角度看：从电位的角度看：PNP发射结正偏发射结正偏 VB BVE E集电结反偏集电结反偏 VC C vB vEVbebeVonI IB B=0=02020 A A4040 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6i iC C(mmA )A )1 12 23 34 4v vCECE(V)(V)9 912120 0（2 2）截止区）截止区）截止区）截止区 i iB B=0=0 以下区域为以下区域为以下区域为以下区

6、域为截止区，有截止区，有截止区，有截止区，有 i iC C 0 0 。在截止区在截止区在截止区在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于发射结处于反向偏置，集电结处于发射结处于反向偏置，集电结处于发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置反向偏置反向偏置反向偏置，晶体管工作于截止状态。，晶体管工作于截止状态。，晶体管工作于截止状态。，晶体管工作于截止状态。截止区截止区截止区截止区输出特性曲线三个工作区：输出特性曲线三个工作区：输出特性曲线三个工作区：输出特性曲线三个工作区：+-bce共射极连接共射极连接VBBVCCvBEiCiB+-vCERBRCVbebeVonI IB B=0=02020 A A40

7、40 A A6060 A A8080 A A100100 A A3 36 6i iC C(mmA )A )1 12 23 34 4v vCECE(V)(V)9 912120 0饱饱饱饱和和和和区区区区（3 3）饱和区）饱和区）饱和区）饱和区 当当当当v vCECE v vBEBE时时时时,饱和状态。饱和状态。饱和状态。饱和状态。发射结处于正向偏置，发射结处于正向偏置，发射结处于正向偏置，发射结处于正向偏置，集电集电集电集电结也处于正结也处于正结也处于正结也处于正偏或零偏。偏或零偏。偏或零偏。偏或零偏。在在在在饱和区饱和区饱和区饱和区有有有有，i iB B i iC C。输出特性曲线三个工作区：

8、输出特性曲线三个工作区：输出特性曲线三个工作区：输出特性曲线三个工作区：+-bce共射极连接共射极连接VBBVCCvBEiCiB+-vCERBRC视视 频频vC C vEVbebeVon晶体管的三个工作区域+-bce共射极连接共射极连接VBBVCCvBEiCiB+-vCERBRC状态状态vBEiCvCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB vBE饱和饱和 UoniB vBE 测量测量BJTBJT三个电极对地电位如图所示，试三个电极对地电位如图所示，试判断判断BJTBJT的工作区域的工作区域？放大放大截止截止饱和饱和4.1.4 4.1.4 主要参数主要参数 1 1 1 1、电流放大倍

9、数、电流放大倍数、电流放大倍数、电流放大倍数、(重点重点)一般一般 =0.9 0.99，1 、只与管子的只与管子的结构尺寸和掺杂浓度结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加有关，与外加电压无关。电压无关。共发射极共发射极直流电流放大系数直流电流放大系数 共发射极共发射极交流电流放大系数交流电流放大系数 =IC/IB vCE=const4.1.4 4.1.4 主要参数主要参数 1 1 1 1、电流放大倍数、电流放大倍数、电流放大倍数、电流放大倍数、(重点重点)注意：注意：1、反映了反映了静态（直流工作）静态（直流工作）时的电流放大特性时的电流放大特性 反映了反映了动态（交流工作）动态（交流工作）时的电流放

10、大特性时的电流放大特性2、理想三极管（输出特性曲线理想三极管（输出特性曲线平坦平坦且各条曲线之且各条曲线之间间距离相等距离相等），可认为），可认为 4.1.4 4.1.4 主要参数主要参数 2 2、极间反向饱和电流、极间反向饱和电流(了解了解)(1)集电极基极间集电极基极间反向饱和电流反向饱和电流ICBO4.1.4 4.1.4 主要参数主要参数 2 2、极间反向饱和电流、极间反向饱和电流(了解了解)(2)集电极发射极间集电极发射极间反向饱和电流反向饱和电流ICEOICEO 即输出特性曲即输出特性曲线线IB=0那条曲线所那条曲线所对应的对应的Y坐标的数值坐标的数值。ICEO也称为也称为集集电极发

11、射极间穿透电极发射极间穿透电流电流。4.4.4.4.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集电极最大允许电流 I I I ICM CM CM CM(重点重点)5.5.5.5.集集集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压射极反向击穿电压射极反向击穿电压 U U U U(BR)CEO(BR)CEO(BR)CEO(BR)CEO(重点重点)集电极电流集电极电流集电极电流集电极电流 I I I IC C C C上升上升上升上升会导致三极管的会导致三极管的会导致三极管的会导致三极管的 值的下降值的下降值的下降值的下降，当，当，当，当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为值下降到正常值的

12、三分之二时的集电极电流即为值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为 I I I ICMCMCMCM。当当当当集集集集射极射极射极射极之间的电压之间的电压之间的电压之间的电压 U U U UCE CE CE CE 超过一定的数值时，三极管超过一定的数值时，三极管超过一定的数值时，三极管超过一定的数值时，三极管就会被就会被就会被就会被击穿击穿击穿击穿。6.6.6.6.集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗集电极最大允许耗散功耗P P P PCM CM CM CM(重点重点)P P P PCMCMCMCM取决于三极管允许的温升，

13、消耗功率过大，温升过高取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。会烧坏三极管。会烧坏三极管。会烧坏三极管。P PC C P PCM CM=I IC C U UCECE iCvCEI IC CU UCECE=P=PCMCMICMV(BR)CEO安全工作区安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区 温度升高，发射结电压下降温度升高，发射结电压下降 （T T升高升高1 1

14、，VBE减小2-2.5mV2-2.5mV）温度升高，温度升高，增大增大 （T T升高升高1 1 ，增大增大0.5%-1%0.5%-1%）4.1.5 温度对温度对BJT主要参数的影响主要参数的影响(P114)了解了解（VBE具有负温度系数）VBE 温度升高，温度升高，I ICBOCBO增大增大 （T T升高升高1010 ，I ICBOCBO增大增大1 1倍）倍）ICBOBJTBJT的选择及注意事项的选择及注意事项 1 1、BJTBJT必须工作在必须工作在安全工作区安全工作区 2 2、要依使用要求：要依使用要求：小小功率功率还是大功率，低还是大功率，低频频还是高频，还是高频，值值大小等要求大小等要

15、求3、要特别注意要特别注意温度温度对三极管的影响对三极管的影响。思考题思考题 1、可否用两个二极管背靠背地相联以构成一个、可否用两个二极管背靠背地相联以构成一个BJT？2、BJT符号中的箭头方向代表什么？符号中的箭头方向代表什么？3、能否将、能否将BJT的的e、c两电极交换使用？两电极交换使用？4、要使、要使BJT具有放大作用，具有放大作用，Je和和Jc的偏置电压应如何连接？的偏置电压应如何连接？5、如何判断、如何判断BJT 的三种组态？的三种组态？6、有哪几个参数确定、有哪几个参数确定BJT的安全工作区？的安全工作区？7 7、三极管组成电路如左图所示，试分析、三极管组成电路如左图所示，试分析

16、 （1 1）当）当Vi=0VVi=0V时时 （2 2）当）当Vi=3VVi=3V时时 电路中三极管的工作状态。电路中三极管的工作状态。解：（解：（1 1）当）当Vi=0VVi=0V时时（2 2）当）当Vi=3VVi=3V时时 Vbe=0V,Ib0 Vbe=0V,Ib0 此时三极管处于放大状态。此时三极管处于放大状态。三极管三极管JeJe结处于正偏，结处于正偏，JcJc结处于反偏状态结处于反偏状态 三极管处于截止状态三极管处于截止状态,Vo=Vcc=12V Vo=Vcc=12V 8、设某三极管的极限参数、设某三极管的极限参数PCM150mW，ICM100mA，V（BR）CEO30V。试问：。试问

17、：1、若它的工作电压、若它的工作电压VCE=10V，则工作电流，则工作电流IC最大不得超过多少？最大不得超过多少？2、若它的工作电压、若它的工作电压VCE=1V，则工作电流，则工作电流IC最大不得超过多少？最大不得超过多少？3、若它的工作电流、若它的工作电流IC=1mA,则工作电压则工作电压VCE最大不得超过多少？最大不得超过多少？（1）PCMICVCE150mW，所以当，所以当VCE=10V时，时，IC150/1015mA是最大工作电流是最大工作电流（2）PCMICVCE150mW，当，当VCE=1V时，时，IC150/1150mA，超过其最大工作电流，超过其最大工作电流，所以所以I ICM

18、CM100mA100mA（3）PCMICVCE150mW，当，当IC1mA，V VCECE150/1=150V150/1=150V,超过其最大工作电压，超过其最大工作电压，所以所以VCECE30V30V分析：分析：作业：作业：P186 4.1.1 4.2.2 4.2.3(a、e、d)(Common-Emitter Amplifier Circuit）(CE)4.2.1 4.2.1 放大电路基本知识（放大电路基本知识（P7P7）4.2基本共射极放大电路4.2.2 4.2.2 共射极放大电路的组成及放大作用共射极放大电路的组成及放大作用 放大的放大的概念概念：一是要求一是要求放大电信号放大电信号，

19、即能将微弱的电信号，即能将微弱的电信号增强到人们所需的数值，以便于人们测量和使用；增强到人们所需的数值，以便于人们测量和使用；如高温计，其输出电压仅有毫伏量级。如高温计，其输出电压仅有毫伏量级。二是要求二是要求信号不能失真信号不能失真，即放大后的信号波形，即放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同或基本相同，否则就会与放大前的波形的形状相同或基本相同，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。丢失要传送的信息，失去了放大的意义。放大的本质放大的本质是小能量对大能量的控制作用。是小能量对大能量的控制作用。4.2.1 4.2.1 放大电路基本知识放大电路基本知识 4.2.14.2.1放大电路的基

20、本知识放大电路的基本知识放大电路模型放大电路模型 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标 电压放大模型电压放大模型 电流放大模型电流放大模型 互阻放大模型互阻放大模型 互导放大模型互导放大模型 隔离放大电路模型隔离放大电路模型 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻 增益增益 频率响应及带宽频率响应及带宽 非线性失真非线性失真放大电路模型放大电路模型1.电压放大模型电压放大模型 关心输出电压与输入电压的关系关心输出电压与输入电压的关系电流放大模型电流放大模型 关心输出电流与输入电流的关系关心输出电流与输入电流的关系2.电流放大模型电流放大模型 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.

21、输入电阻输入电阻显示了放大电路信号拾取能力。显示了放大电路信号拾取能力。2.输出电阻输出电阻显示了放大电路显示了放大电路带负载能力（带负载能力（p15p15）。放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标3.增益增益 反反映映放放大大电电路路在在输输入入信信号号控控制制下下，将将供供电电电电源源能能量量转换为输出信号能量转换为输出信号能量的能力的能力其中其中 “甲甲放放大大电电路路的的增增益益为为-20-20倍倍”和和“乙乙放放大大电电路路的的增增益益为为-20dB-20dB”，问哪个电路的增益大？，问哪个电路的增益大？四种增益四种增益常用分贝（常用分贝（dBdB）表示）表示 放大电路的主要性

22、能指标放大电路的主要性能指标4.频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）(了解了解)在在输入正弦信号输入正弦信号情况下，情况下，输出随输入输出随输入信号频率连续变化的稳态响应信号频率连续变化的稳态响应，称为放，称为放大电路的大电路的频率响应频率响应。5.非线性失真非线性失真(了解了解)由由元元器器件件非非线线性性特特性性引起的失真。引起的失真。一、电路的组成及各元件的作用一、电路的组成及各元件的作用VBB、Rb：使使UBE Uon，且有，且有合适的合适的IB。VCC：使使UCEUBE，同时作为，同时作为负载的能源。负载的能源。Rc：将将iC转换成转换成uCE(uo)。动态信号作用时

23、：动态信号作用时：共射极共射极4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及放大作用：输入输入回路回路输出输出回路回路#放大电路放大电路放大电路放大电路交直共存，如何分析？交直共存，如何分析？交直共存，如何分析？交直共存，如何分析？二、二、放大电路的放大电路的静态和动态静态和动态 静态：静态：输入信号为零（输入信号为零（v vi i=0=0 或或 i ii i=0=0）时，）时，放大电路的工作状态，也称放大电路的工作状态，也称直流工作状态直流工作状态。动态：动态：输入交流信号不为零时，放大电路的输入交流信号不为零时，放大电路的工作状态，也称工作状态，也称交流工作状态交流

24、工作状态。电路处于静态时，三极管个电极的电压、电电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点静态工作点，常称为常称为Q点。一般用点。一般用IB、IC、和、和VCE（或（或IBQ、ICQ、和和VCEQ ）表示。）表示。#放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？放大电路为什么要建立正确的静态？4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及放大作用：设置静态工作点的必要性设置静态工作点的必要性 输出电压必然失真！输出电压必然失真！设置合适的静态工作点，首先要

25、解决失真问题，但设置合适的静态工作点，首先要解决失真问题，但Q点点几乎影响着所有的动态参数！几乎影响着所有的动态参数！为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零为什么放大的对象是动态信号，却要晶体管在信号为零时有合适的直流电流和极间电压？时有合适的直流电流和极间电压？三、基本共射放大电路的波形分析三、基本共射放大电路的波形分析饱和失真饱和失真底部失真底部失真截止失真截止失真顶部失真顶部失真输出和输入反相！输出和输入反相！动态信号动态信号驮载在静驮载在静态之上态之上与与iC变化变化方向相反方向相反 要想不失真，就要要想不失真，就要在信号的整个周期内在信号的整个周期内保证晶体管始终工作保证晶

26、体管始终工作在放大区！在放大区！4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及放大作用：UBEQuB四、放大电路的组成原则四、放大电路的组成原则静态工作点合适：静态工作点合适：合适的合适的直流电源直流电源、合适的、合适的电路参数电路参数。动态信号动态信号能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能能够作用于晶体管的输入回路，在负载上能够够获得放大了的动态信号获得放大了的动态信号。对实用放大电路的要求：对实用放大电路的要求：共地共地、直流电源种类尽可能直流电源种类尽可能少少、负载上无直流分量负载上无直流分量。4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及

27、放大作用：两种实用放大电路：两种实用放大电路：（1 1）直接耦合放大电路直接耦合放大电路问题：问题：1.两种电源两种电源2.信号源与放大电路不信号源与放大电路不“共地共地”共地共地且要使输入交流信号且要使输入交流信号驮载在静态之上驮载在静态之上静态时，静态时，动态时，动态时，VCC和和uI同时作用同时作用于晶体管的输入回路于晶体管的输入回路uB=ui+UBEQ将两个电源将两个电源合二为一合二为一有直流分量有直流分量有交流损失有交流损失 UBEQ4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及放大作用：两种实用放大电路：（2 2）阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路 耦合电容的

28、容量应足够耦合电容的容量应足够大，即对于交流信号近似大，即对于交流信号近似为短路。其作用是为短路。其作用是“隔离隔离直流、通过交流直流、通过交流”。静态时，静态时，C1、C2上电压？上电压？动态时，动态时，C1、C2为耦合电容！为耦合电容！UBEQUCEQuBEuIUBEQ，信号驮载在静态之上信号驮载在静态之上。电容隔直作用，使得负电容隔直作用，使得负载上只有交流信号载上只有交流信号。4.2.2 基本共射极放大电路组成及放大作用：基本共射极放大电路组成及放大作用：4.2.3 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：一、符号表示规则：一、符号表示规则：总瞬时值：总瞬时值：小小

29、大大 如如 iBiB直流分量：直流分量：大大大大 如如 IBIB交流分量：交流分量：瞬时值瞬时值：小小小小 如如 ibib峰峰 值值：大大小小m 如如 IbmIbm有效值有效值：大大小小 如如 Ib相相 量量：大大小小 如如 Ib=IB+ib二、二、工作原理工作原理：1 直流工作状态：直流工作状态：vi=0V=0VI IB=（V VCC-V VBE）/R/RbIC=IBVCE=V VCC-IC R RCvo=0V=0VI IBI ICV VCEVcb1=VBEVcb2=VCEI IBI ICV VCE2、交流工作状态：、交流工作状态：vi=V Vimsin(wt)sin(wt)vBE=vi+V

30、cb1 =vi+VBEi iB=i ib+IBi iC=i ic+ICvCE=vce+VCE =V VCC-iC R RCvo=vCE-Vcb2 =vCE-VCEI IBI ICV VCE输出和输入反相！输出和输入反相！结论：结论：（1）直流直流为基础，为基础，交流交流为对象为对象，交直共存，交直共存。（2）相位关系：）相位关系：v vo 与与v vi相位相反，共射极放相位相反，共射极放 大电路为大电路为反相放大电路反相放大电路。3 3、直流通路与交流通路：、直流通路与交流通路：分析电路的分析电路的直流工作状态直流工作状态求求Q(I IB、I IC、V VCE)-电路静态工作点。电路静态工作点

31、。直流信号直流信号的的流通路径。流通路径。交流电源置零，电容开路交流电源置零，电容开路分析电路的分析电路的交流工作状态交流工作状态交流信号交流信号的流通路径的流通路径直流电源置零、电容短路直流电源置零、电容短路静态分析：静态分析：直流通路直流通路：确定方法：确定方法：动态分析：动态分析：交流通路：交流通路：确定方法：确定方法：例：画出下面电路的直流通路。例：画出下面电路的直流通路。交流电源置零，电容开路交流电源置零，电容开路例：画出下面电路的交流通路。例：画出下面电路的交流通路。Ce直流电源置零、电容短路直流电源置零、电容短路 共射极放大电路共射极放大电路根据直流通路可知：根据直流通路可知：采

32、用该方法，必须已知三极管的采用该方法，必须已知三极管的 值值。一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0.2V。直流通路直流通路+-4.估算法求静态工作点估算法求静态工作点例：例：例：例：用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。+VCC 由上两例可知，当电路不同时，计算由上两例可知，当电路不同时，计算由上两例可知，当电路不同时，计算由上两例可知，当电路不同时，计算静态值的静态值的静态值的静态值的公式也不同。公式也不同。公式也不同。公式也不同。由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：R

33、BRCT+VBEVCE ICIBIE5 5、基本放大电路组成原则、基本放大电路组成原则 1)晶体管必须晶体管必须偏置在放大区偏置在放大区。2)正确设置正确设置静态工作点静态工作点3)输入回路输入回路将将变化的电压变化的电压转化转化成变化的基极电流成变化的基极电流。4)输出回路输出回路将将变化的集电极电流变化的集电极电流转化成转化成变化的集电变化的集电极电压极电压，经电容滤波只输出交流信号。，经电容滤波只输出交流信号。Je正偏，正偏，Jc反偏。反偏。判断判断P186，T4.2.1电路对交流信号能否进行放大电路对交流信号能否进行放大1、合适的直流偏置电路：、合适的直流偏置电路：Je正偏，正偏，Jc

34、反偏。反偏。2、合适的交流通路：、合适的交流通路：交流进的来，出的去交流进的来，出的去 静态分析静态分析 动态分析动态分析 4.3.1 4.3.1 图解分析法（定性分析）（了解图解分析法（定性分析）（了解）4.3 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 4.3.2 4.3.2 小信号模型分析法小信号模型分析法 条件：已知条件：已知BJT的输入、输出特性曲线的输入、输出特性曲线共射极放大电路共射极放大电路1 画出直流通路：画出直流通路：2 输入回路方程：输入回路方程：VCE=VCCICRC VBE=VCCIBRb 3 输出回路方程：输出回路方程：4.3.1用图解法求静态工作点用图解法求静态

35、工作点Q直流通路直流通路静态工作点静态工作点Q（IBQ，ICQ，VBEQ，V CEQ）交点为交点为Q（VBEQ，IBQ）VBE=VCCIBRb 4.3.1用图解法求静态工作点用图解法求静态工作点Q直流通路直流通路VCC/RCVCC直流负载线直流负载线IBQQICQVCEQ交点即为交点即为Q（ICQ、VCEQ）VCE=VCCICRC4.3.1用图解法求静态工作点用图解法求静态工作点Q直流通路直流通路输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 4.3.1 动态工作情况分析动态工作情况分析 vo与与vi相位相反相位相反“Q”过低引起截止失真过低引起截止失真NPN管：管：顶部顶部失真为截止失真失

36、真为截止失真uCEiCictOiCtuCEQuce交流负载线交流负载线“Q”过高引起饱和失真过高引起饱和失真uCEiCtOiCtuCEQNPN管：管：底部底部失真为饱和失真失真为饱和失真视频视频4.3.2 BJT4.3.2 BJT的小信号建模的小信号建模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 当放大电路的输入信号电压很小时，就可当放大电路的输入信号电压很小时，就可以以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所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。组成

37、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，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将是将非线性器件做线性化处理非线性器件做线性化处理，从而简化放大从而简化放大电路的分析和设计电路的分析和设计。电流放大模型电流放大模型i ibi ici ieibic=ibicBCeib ib晶体三极管晶体三极管BJT小信号模型小信号模型vbe+-vce+-vbe+-vce+-BJT BJT的小信号模型的小信号模型的小信号模型的小信号模型rbeBeC 晶体管的晶体管的b、e之间之间可用可用rbe等效代替等效代替。晶体

38、管的晶体管的c、e之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic=ib等效代替等效代替。4.3.2 4.3.2 用小信号分析法分析共射极放大电路用小信号分析法分析共射极放大电路 1 1、小信号等效电路、小信号等效电路 共射极放大电路共射极放大电路交流通路交流通路i ibi ici ierbeRbRCRLi ibi ici ie4.3.2 4.3.2 用小信号模型分析法分析共射极放大电路用小信号模型分析法分析共射极放大电路 2 2、电压放大倍数、电压放大倍数 负载电阻越大，放大倍数越大。负载电阻越大，放大倍数越大。rbeRbRCRL共射极放大电路共射极放大电路结论：反相放大电路，放大能力强。结论：

39、反相放大电路，放大能力强。4.3.2 4.3.2 用小信号模型分析法分析共射极放大电路用小信号模型分析法分析共射极放大电路 3 3、求输入电阻、求输入电阻 rbeRbRCRL输入电阻的定义：输入电阻的定义：4.3.2 4.3.2 用小信号模型分析法分析共射极放大电路用小信号模型分析法分析共射极放大电路 4 4、求输出电阻、求输出电阻 计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：所有独立电源置零，所有独立电源置零，保留受控源，保留受控源，加压求流法。加压求流法。rbeRBRC所以：所以：001 放大电路的静态分析，求放大电路的静态分析，求Q(I IB、I IC、V VCE)，并求并求r rbe 2

40、画放大电路的小信号等效电路画放大电路的小信号等效电路3 用线性电路分析法，求解放大电路的动态性能指标用线性电路分析法，求解放大电路的动态性能指标电压放大倍数（电压增益）：电压放大倍数（电压增益）：输入电阻输入电阻 R Ri输出电阻输出电阻 R Ro用小信号模型法分析共射极放大电路：用小信号模型法分析共射极放大电路：分析的一般步骤：分析的一般步骤：作业：作业：P188 4.3.8（b、c）直流通路直流通路交流通路交流通路小信号等效电路小信号等效电路4.3.9估算估算Q点点画小信号等效电路画小信号等效电路估算估算rbe计算计算Av，Avs，Ri，Ro UBEQ4.4 4.4 放大电路放大电路静态工

41、作点静态工作点稳定问题稳定问题 稳定工作点稳定工作点原理原理 放大电路放大电路指标分析指标分析 基本射极放大电路基本射极放大电路与与射极偏置电路射极偏置电路的比较的比较4.4.1温度温度对静态工作点的影响对静态工作点的影响4.4.2基极分压式基极分压式射极偏置射极偏置电路电路 温度升高，发射结电压下降温度升高，发射结电压下降 （T T升高升高1 1 ，VBE减小2-2.5mV2-2.5mV）温度升高，温度升高，增大增大 （T T升高升高1 1 ，增大增大0.5%-1%0.5%-1%）温度对温度对BJT主要参数的影响主要参数的影响（VBE具有负温度系数）VBE 温度升高，温度升高，I ICBOC

42、BO增大增大 （T T升高升高1010 ，I ICBOCBO增大增大1 1倍）倍）ICBO4.4.1 4.4.1 温度对温度对Q Q的影响的影响 TQ点点变化变化 ICBOVBE如如改改进进何失真问题失真问题动态参数动态参数1.稳定工作点原理稳定工作点原理温度变化时，使温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基点电位能基本不变本不变，则可实现静态工作点的稳，则可实现静态工作点的稳定。定。T IC IE IC VE、VB不变不变 VBE IB 稳定原理：稳定原理：3.5.2 3.5.2 射极偏置电路射极偏置电路 4.4.1 4.4.1 温度对温

43、度对Q Q的影响的影响 目标：目标：所谓所谓Q点稳定，是指点稳定，是指ICQ和和UCEQ在温度变化时基本不变，在温度变化时基本不变，这是靠这是靠IBQ的变化得来的。的变化得来的。Re 的的作用作用T()ICUE UBE（UB基本不变）基本不变）IB IC Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。点越稳定。关于反馈的一些概念：关于反馈的一些概念：将将输出量输出量通过一定的方式引回输入回路通过一定的方式引回输入回路影响输入量影响输入量的措的措施称为施称为反馈反馈。直流通路中的反馈称为直流通路中的反馈称为直流反馈直流反馈。反馈的结果反馈的结果使输出

44、量的变化减小的称为负反馈使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称，反之称为正反馈。为正反馈。Re有上限值吗？有上限值吗？IC通过通过Re转换为转换为UE影响影响UBE温度升高温度升高IC增大，反馈的结果使之减小增大，反馈的结果使之减小1.稳定工作点原理稳定工作点原理I1 IB，若若不随温度变化而变化。不随温度变化而变化。一般取一般取 I1=(510)IB，VB=3V5V 1.稳定工作点原理稳定工作点原理基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路b点电位基本不变的条件点电位基本不变的条件I1 IB，VB VBE4.4.2 4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 2.放大电路指标分析放大电路指标分析

45、静态工作点静态工作点电容开路电容开路,画出直流通道画出直流通道+VCCRB1RCRB2REICIEIBVCE4.4.2 4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 2.放大电路指标分析放大电路指标分析 ibibViVoRb2beRCRLrbecRb1小信号电路小信号电路电容短路电容短路,画出交流通道画出交流通道2.2.放大电路指标分析放大电路指标分析电压放大倍数电压放大倍数输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：电压增益：电压增益：如何提高电压如何提高电压放大能力？放大能力？2.放大电路指标分析放大电路指标分析输入电阻输入电阻根据定义根据定义由电路列出方程由电路列出方程则输入电阻则输入电阻放大电路的

46、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从基极看从基极看Re，被增大到（，被增大到（1+）倍）倍2.放大电路指标分析放大电路指标分析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独立源置零网络内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考虑电阻考虑电阻r rcece，是什么情况？自学是什么情况？自学P137P1373.基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较基本射极放大电路与分压式射极偏置电路的比较 共射极放大电路共射极放大电路静态：静态：分压式射极偏置电路分压式射极偏置电路3.基本射极放大电路基本射极放大电路与与分压式射极偏置分压式

47、射极偏置电路的比较电路的比较 基本共射极放大电路基本共射极放大电路电压增益：电压增益：RbviRcRL基本共射极放大电路基本共射极放大电路输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：Ro=Rc#射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？例：如图所示，例：如图所示，VCC

48、=12V，Rb1=5k，Rb2=15k，Re=2.3k，Rc=5.1k，RL=5.1k；=50，rbe=1.5k，VBE=0.7V。(1).估算静态工作点估算静态工作点Q(2).分别求有、无分别求有、无Ce时的时的Av和和Ri解：解：(1)静态工作点静态工作点:Rb1+VCCRcC1C2TRb2CeRe1RLuiuoRe2+-+-(2)求求Av和和Ri 当有当有Ce时时:当无当无Ce时，因为时，因为(1+)Rerbe且且1，所以，所以 可以看出，当无可以看出，当无Ce时，时，电压放大倍数很低电压放大倍数很低 解决办法如图：解决办法如图：Re1较小，直流通路中较小，直流通路中Re1与与Re2均起

49、作用均起作用交流通路中只有交流通路中只有Re1起作用起作用这样既能保证静态工作点这样既能保证静态工作点稳定又能使电路有较高的稳定又能使电路有较高的放大倍数放大倍数二、含双电源的射极偏置电路：二、含双电源的射极偏置电路：(P139)(P139)(自学自学)三、含有恒流源的射极偏置电路：三、含有恒流源的射极偏置电路：(P139)(P139)(自学自学)共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：1.1.放大倍数高放大倍数高放大倍数高放大倍数高;2.2.输入电阻低输入电阻低输入电阻低输入电阻低;3.3.输出电阻高输出电阻高输出电阻高输出电阻高.基本共射极放大电路基本共射极放大电路4.5.1 共集电极电路

50、共集电极电路共集电极电路如图示共集电极电路如图示该电路也称为该电路也称为射极输出器射极输出器求静态工作点求静态工作点由由得得小信号电路小信号电路RERL4.5.1 共集电极电路共集电极电路rbeLbbebLbRI)1(rIRI)1(+=电压放大倍数电压放大倍数rbeRERLIe4.5.1 共集电极电路共集电极电路uA=VoVi故称之为射故称之为射极跟随器极跟随器输入电阻输入电阻rbeRERLIRBIb=Virbe+(1+)RLRi=ViIi=ViViRB+Virbe+(1+)RL=RB/rbe+(1+)RLIi=IRB+Ib=ViRB+Virbe+(1+)RL4.5.1 共集电极电路共集电极电