模电-第6讲晶体三极管及基本放大电路.ppt

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1、第四章教学要求第四章教学要求重点与难点1、了解三极管结构与内部载流子的运动，掌握其外特性，在实际应用中正确选择三极管的参数；2、理解基本放大电路的组成原则，掌握基本放大电路的图解分析法和等效电路分析法；3、掌握三种基本放大电路的特点及其应用；4、了解放大电路的频率响应。重点：三极管的放大作用，三极管的外特性，放大电路的基本分析方法，三种基本放大电路的特点及其应用。难点：三极管内部载流子运动，图解分析法，频率响应。本次课教学要求本次课教学要求1、掌握BJT的H参数等效电路的原理及参数的确定方法；2、掌握基本共射放大电路的等效电路分析法，即掌握共射放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算。第

2、第4章章 半导体半导体三极管三极管及放大电路基础及放大电路基础4.1 半导体三极管（半导体三极管（BJT）4.2 放大电路的组成原则放大电路的组成原则 4.3 放大电路的基本分析法放大电路的基本分析法4.4 基本放大电路的三种接法基本放大电路的三种接法4.5 放大电路的频率响应放大电路的频率响应4.3 放大电路的基本分析方法4.3.1 放大电路的直流通路和交流通路4.3.2 图解法4.3.3 等效电路法4.3.3 小信号模型分析法小信号模型分析法(等效电路法）等效电路法）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

3、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，就可以把三极管小范围内的管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替特性曲线近似地用直线来代替，从而可以，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。处理。由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做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。线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。1.BJT的的H参数及小信号模型参

4、数及小信号模型 H参数的引出参数的引出在小信号情况下，对上两式取全微分得在小信号情况下，对上两式取全微分得用用小信号交流分量小信号交流分量表示表示vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce 对于对于BJT双口网络，已知输入双口网络，已知输入输出特性曲线如下：输出特性曲线如下：iB=f(vBE)vCE=constiC=f(vCE)iB=const可以写成：可以写成：BJT双口网络双口网络输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的输入电阻；输出端交流短路时的正向电流传输比或电输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；流放大系数；输入端交流开路时的反向电压传输比；输入端

5、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：四个参数量纲各不相同，故称为四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（混合参数（H参数）参数）。vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce1.BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型 H参数的引出参数的引出1.BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型 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+hoevceBJT双口网络双口网络1.BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型

6、H参数小信号模型参数小信号模型 H H参数都是参数都是小信号小信号参数，即参数，即微变微变参数或参数或交流交流参数。参数。H H参数的数值参数的数值与工作点的位置有关与工作点的位置有关。H H参数都是微变参数，所以参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析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，反映了映了BJTBJT的基极电流对集电的基极电流对集电极电流的控制作用。电流源极电流的控制作用。电流源的流向由的流向由ib的流向决定。的流向决定。hrevce是一个受控电压是一个受控电压源源。反映了。反映了BJT输出回路电输出回路电压对输入回路的影响。压对输入回路

7、的影响。h参数的物理意义参数的物理意义b-e间的间的动态电阻动态电阻内反馈内反馈系数系数电流放大系数电流放大系数c-e间的电导间的电导分清主次，合理近似！什么情况下分清主次，合理近似！什么情况下h12和和h22的作用可忽略不计？的作用可忽略不计？1.BJT的的H参数及小信号模型参数及小信号模型 模型的简化模型的简化 hre和和hoe都很小，常忽都很小，常忽略它们的影响。略它们的影响。BJT在共射连接时，其在共射连接时，其H参数的数量级一般为参数的数量级一般为一般采用习惯符号一般采用习惯符号即即 rbe=hie =hfe T=hre1）图解法）图解法 用图示仪测出输入、输出特性曲线，再按定义求出

8、各用图示仪测出输入、输出特性曲线，再按定义求出各H参数参数.H参数的确定参数的确定H参数的确定（续）参数的确定（续）1）图解法（续）图解法（续）*H参数的确定（续）参数的确定（续）: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 则则 而而 (T=300K)一般也一般也用公式估算用公式估算 rbe（忽略（忽略 re）2)计算法注意:(1)(1+)re 是是 re 折合到基极回路的等效电阻折合到基极回路的等效电阻;(2)re 是交流电阻是交流电阻,但与工作点但与工

9、作点IEQ有关有关;(3)rbe公式的适用范围公式的适用范围:0.1mAIEQ5mA;共射极放大电路共射极放大电路一般硅管一般硅管UBE=0.7V，锗管，锗管UBE=0.2V，已知已知。3.用用H参数小信号模型分析共射极放大电路参数小信号模型分析共射极放大电路（1）阻容耦合方式）阻容耦合方式1）利用直流通路求Q点共射极放大电路共射极放大电路icu uce+-交流通路交流通路RbRcRLH参数小信号等效电路参数小信号等效电路2）画出小信号等效电路画出小信号等效电路交流等效原则交流等效原则画微变等效电路1、恒定的电压看作交流短路；、恒定的电压看作交流短路；2、恒定的电流看作交流开路。、恒定的电流看

10、作交流开路。根据根据RbRcRL则电压增益为则电压增益为3)求电压增益求电压增益源电压增益源电压增益4)求输入电阻求输入电阻(92页）页）5)求输出电阻求输出电阻RbRcRLRiRbRcRLRo令令Ro=Rc 所以所以3.用用H参数小信号模型分析共射极放大电路参数小信号模型分析共射极放大电路（续）（续）（2）直接耦合方式直接耦合方式 (P91)放大电路的放大电路的交流等效电路交流等效电路放大电路等效电路分析法举例放大电路等效电路分析法举例 参参PP.9395 例例4.3.5例例4.3.6讨论四讨论四：基本共射放大电路的静态分析基本共射放大电路的静态分析QIBQ35AUBEQ0.65V 为什么用为什么用图解法求解图解法求解IBQ和和UBEQ？VBB小讨论四讨论四：基本共射放大电路的动态分析（续）：基本共射放大电路的动态分析（续）参参P93 P93 例例4.3.44.3.4讨论五讨论五：阻容耦合共射放大电路的静态分析：阻容耦合共射放大电路的静态分析为什么可为什么可忽略？忽略？讨论五讨论五：阻容耦合共射放大电路的动态分析（续）：阻容耦合共射放大电路的动态分析（续）课外作业课外作业 P123 4.11END