晶体管基本应用及其分析方法ppt课件.ppt

1,2.2晶体管基本应用及其分析方法,2,概述,3,晶体管直流电路主要作用是给晶体管确定合适的工作状态。,2.2.1晶体管直流电路及其分析,4,2.2.1晶体管直流电路及其分析,5,例2.2.1解：,（1）用工程近似分析法求解,设晶体管处于放大状态，则由输出特性曲线可得iB=30A时，iC3mA，故=3mA/30A=100,可见晶体管确实工作于放大状态，其基极电流、集电极电流、发射结电压和集-射极电压分别为IBQ=30AICQ=3mAUBEQ0.7VUCEQ=3V,UBEQ0.7V,UBEQ0.7V,6,例2.2.1解续：,（2）用图解分析法求解,首先由UBEQ0.7V，估算得IBQ30A,VCC6V，RC1k，令iC0，则uCEVCC6V，得横轴截点（6V，0）；令uCE=0，得iC=VCC/RC=6V/1k=6mA,得纵轴截点（0，6mA）；连接点M、N，得直流负载线MN。,7,例2.2.1解续：,（2）用图解分析法求解,首先由UBEQ0.7V，估算得IBQ30A,直流负载线与IBQ=30A对应的输出曲线相交于Q点，由Q点坐标可读得,ICQ3mAUCEQ3V,根据输出回路直流负载方程,，作输出直流负载线MN,8,饱和时C、E间等效为开关闭合截止时C、E间等效为开关断开,开关电路要求输入信号幅度足够大，以保证晶体管可靠地工作于饱和或截止状态。,2.2.2晶体管开关电路及晶体管工作状态的判断,一、晶体管开关电路,9,2.2.2晶体管开关电路及晶体管工作状态的判断,二、晶体管工作状态的判断,ICS称为集电极饱和电流IBS称为基极临界饱和电流UCES称为饱和压降0.3V,Q,UCES,S,ICS,10,例2.2.4,例2.2.3图（a）所示硅晶体管电路中，=50，输入电压为一方波，如图(b)所示，试画出输出电压波形。,11,例2.2.4解：,uI=0时，晶体管发射结零偏截止，IC0,故uO=UCE5V。,当uI=3.6V时，晶体管导通，则,可见iBIBS，晶体管饱和，因此uO=UCES0.3V。,12,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,放大电路主要作用：不失真地放大小信号。,分析方法,小信号模型分析法,图解法,13,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,符号约定，以发射结电压和基极电流为例：静态量为UBE、IB（或UBEQ、IBQ）;动态量的瞬时值为ube、ib;动态量的有效值为Ube、Ib;动态量的幅值为Ubem、Ibm;总量（等于静态量加动态量）为uBE、iB。,14,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,一、图解法,分析思路：利用晶体管的特性曲线，用作图的方法得到晶体管放大电路的动态波形。,15,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,一、图解分析法,uBEUBEQuiUBEQUimsint(0.70.01sint)V,共发射极基本放大电路,令ui=0,输入ui后，B、E之间的瞬态电压为,例题2.2.4,16,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,uBEUBEQuiUBEQUimsint(0.70.01sint)V,17,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,18,Q点过低引起截止失真,Q点过高引起饱和失真,信号太大引起饱和、截止失真,讨论：非线性失真现象及其措施,提高Q点,降低Q点,减小信号,措施：,为实现不失真放大，应保证Q点合适，信号在动态范围内变化,19,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,二、小信号等效电路分析法,分析思路：信号足够小时，晶体管的动态工作点可认为在线性范围内变动，这时晶体管各极交流电压、电流的关系近似为线性关系，这可以把晶体管特性线性化，可用一个小信号电路模型来等效，使分析简化。,20,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,晶体管,H参数小信号电路模型,等效,二、小信号等效电路分析法,式中，rbb为基区体电阻,当晶体管工作在低频小信号放大状态时，可采用该模型分析电路的动态量和性能指标。NPN管和PNP管小信号模型相同。,21,2.2.3晶体管基本放大电路及其分析,二、小信号等效电路分析法,步骤：（1）画直流通路，求Q点。（2）画交流通路，然后将晶体管用小信号模型取代，得放大电路的小信号等效电路。（3）计算rbe、动态电流、动态电压、性能参数等。,直流通路画法：将电路中的电容断开，将信号电压源短路。,交流通路画法：将耦合电容、旁路电容、直流电压源短路、直流电流源断开。,例题2.2.5,22,小结,晶体管直流电路分析确定静态工作点Q晶体管工作状态的判断方法（习题2.4）晶体管的小信