《晶体管电路设计》PPT课件.ppt

晶体管电路设计,如何对小信号进行放大,电压源与电流源,电压源：无论接什么负载，端电压不能变。 电压源本质上要能提供极大的电流。 当负载阻抗很小时，也能通过加大电流来维持电压不变。 电流源：无论接什么负载，电流不能变。 电流源本质上要能产生极高的电压。 当负载电阻很大（甚至断开）时，电流源产生极高的电压即使击穿空气，也要维持电流不变。,电子器件的本质,我们如果“强加”一个电压在某个器件上，那么器件上“被迫”流过的电流就是不可控的，电流具体是多少，则是该器件的性质。 同理，我们如果“强行”让一个电流流过某器件，那么该器件两端“反抗”电压是不可控的，电压具体是多少，则是该器件的性质。,重新认识电阻,电阻：对电流起阻碍作用的元件。 电阻依靠改变其端电压来限制电流。,电容,电容：维持电压不变的元件 电容依靠吸收或释放足量的电流，来维持电压不变。,电感,电感：维持电流不变的元件 电感依靠产生足够的高压，来维持电流不变。,二极管,二极管 只能流过正向电流，反向阻断 如果流过正向电流，那么 凭什么二极管增加电流却不增加“阻碍”电流增长的电压？,什么是PN结的电导调制效应？,导体电阻率很小（电导率很大）好比1万条车道的高速公路。 电流好比是车辆，电压好比是通行时间。 车流越大，必然通行时间越长。 由于车道数太多，导体不可控！,半导体好比是受交通管制的1-100车道高速公路，先天牺牲了车道数，但是换来了可控。 当车流很小，只开1条车道，通行所花时间为0.7V。车流很大时，多开车道，反正保证通行花的时间是0.7V。 即使考虑电导调制，半导体的导电能力也远不及导体，半导体是牺牲了导流性能换来了可控性！,稳压二极管,稳压二极管：正向特性等同普通二极管，导通后端电压0.7V。反向可被击穿导电，击穿后，端电压维持标定值。 稳压二极管依靠改变流过自身的电流来达到端电压稳定。,NPN型晶体三极管,当ib和ic存在时 三极管通过改变uce来实现 如果uce减小到0，ic仍不够大，那么三极管将饱和，将不是常数。 如果ic不存在，称为三极管截止。,三极管恒流源电路（放电恒流源）,思考 1、当电容电压为10V时，UCE=? 2、当电容电压为3V时呢？,三极管恒流源电路（充电恒流源）,思考 1、当R电阻为1k时，UCE=? 2、当R电阻为20k时，UCE=?,1、共射放大电路,问题： 1、怎样保证iB一定存在？ 2、Uo是交流还是直流？,波形分析,实用的共射放大电路,1、如何给输入信号提升2V？ 2、如何给输出信号降低8.5V？,设计要求：对1kHz，1Vpp正弦信号放大5倍，负载电阻100k。,1、选定VCC 2、设定Ic 3、根据负载设定Rc 4、根据放大倍数计算Re 5、根据VEQ计算VBQ 6、计算R1和R2比值 7、依据工程上“远大于”选定合适R1和R2。 8、根据高通滤波器截止频率，选定C1和C2,放大电路的失真,扩大放大倍数,1、VCC与GND交流电位相等 2、电解电容对交流电短路。 3、直流压降（常数压降）对交流信号短路。,继续增大放大倍数,实际放大倍数与差不多,选频放大（放大特定频率）,减小高频放大（高频滤波）,高频增强放大（预加重电路）,三极管的敌人：温漂,温度会引起UBE的变化 (-2.5mV/OC),实用的差分放大电路: 1、消灭温漂 2、单端输入、单端输出,共射放大电路的优缺点,输入输出阻抗怎么测？,输入阻抗：当ui=2ui时，待测电路输入阻抗为Ri。 输出阻抗：空载输出电压为uo，带载输出电压为uo，如果uo=2uo，那么输出阻抗就是Ro。,2、共集放大电路（射随电路）,思考： 1、射随电路是否有密勒效应？ 2、射随电路的输入阻抗？ 3、射随电路的输出阻抗？,共集放大电路（甲类功放）,问题： 1、RE如何取值？ 2、 RE取值过小会发生什么？ 3、 RE取值过大会发生什么？,射随电路的底部失真,射随电路的底部失真,推挽放大电路（乙类功放电路）,PNP三极管代替电阻RE 当Ui正半周时，NPN工作。 当Ui负半周时，PNP工作 所有电流均流向负载。,问题： 当-0.7VVi0.7V时，会发生什么情况？,改进型乙类功放,思考： 1、当Ui=0.01V时，UO=？ 2、当Ui=-0.01V时，UO=？,问题： 1、二极管压降与三极管UBE压降是否一定相等？ 2、万恶的温漂来临会发生什么？ 3、大功率乙类功放会过热烧毁，必须用甲乙类。,射极跟随器的应用,思考 1、共射+射随有什么好处？ 2、为什么共射的输出滤波器和射随的输入偏置省略了？ 3、静态工作点的设计原则有哪些？ 4、共射+射随解决了频率特性差的问题吗？,3、共基放大电路,1、该电路必须有电压放大能力 2、该电路不能有米勒效应,缺点： 1、输入阻抗小 2、输出阻抗大,共基放大电路的拓展（沃尔漫化）,思考： 上方三极管的引入会改变共射放大电路输出电压关系式吗？ R3和R4什么作用？ 米勒效应还存在吗？ 怎样在一个复杂电路中看待三极管？,差分输入、沃尔曼化、推挽输出放大电路,4、场效应晶体管,管,管,结型 增强型 耗尽型 三极管,总结： 输入信号加载在上或者上。 型管或者接高电位，型的相反。 三极管等效为 流控电流源CC