4-三极管及放大电路.ppt

4双极结晶体管和放大器电路基础，4.1BJT4.2基本共发射极放大器电路4.3放大器电路分析4.4放大器电路静态工作点稳定性问题4.5共集电极放大器电路*和共基极放大器电路*4.6组合放大器电路4.7放大器电路频率响应，三极管和放大器电路，4.1晶体管，1，基本结构，NPN型，PNP型，基极区：较薄，低掺杂浓度，集电极区：大面积，发射极结，集电极结，*三极管符号，NPN三极管，PNP三极管，ii， 进入p区的电子与基极区的空穴结合形成电流IB，大部分扩散到集电极结。 发射极结被正向偏置，发射极区中的电子不断扩散到基极区，形成发射极电流IE。Ib，eb，rb，ec，集电极结反向偏置，少数载流子形成的反向电流ICBO。从基极区扩散到集电极区的电子被收集以形成ICE。BJT载流子的输运过程：(1)区域E将电子注入到区域B中形成离子交换膜，(2)电子在区域B中复合形成离子交换膜，(3)区域C收集电子形成离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜，离子交换膜以及实验电路，输入特性：工作电压降：硅管0.5 0.7v，锗管0.1 0.3v，死区电压：硅管0.5 0.7V，锗管0.1 0.3V .(2)输出特性：VBVE和VCVB，IC只与IB和IC=IB有关，称为放大区，VCE 0.3 v，vbve和VBVC，称为饱和区。IB=0，IC=ICEO，VBVBVE，和-VC-VB-VE，一般来说，当：处于放大区时，满足NPN型和PNP型三态。考虑2:在同一坐标上绘制NPN型和PNP型三极管的输出特性曲线，ic1(毫安)，VCE(伏)，3，6，9，12，VCE(伏)，ic2(毫安)，4，主要参数。在前一种电路中，三极管的发射极是输入和输出的公共点，这被称为共发射极结法，相应地，共入射DC电流放大系数：工作在动态三极管中，实际信号是叠加在DC上的交流信号。如果基极电流的变化为Ib，集电极电流的相应变化为Ic，则交流电流放大系数为：1。电流放大系数和，4。主要参数。在前一种电路中，三极管的发射极是输入和输出的公共点，称为共发射极结，相应地还有共基极和共集电极结。共射DC电流放大系数：工作在动态三极管中，真实信号是叠加在DC上的交流信号。如果基极电流变化Ib，相应的集电极电流变化Ic，交流电流放大系数为：1。电流放大系数和，2。基极反向饱和电流Icbo是集电极结反向偏置中少数载流子漂移形成的反向电流，受温度变化影响。伊博进入n区形成IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，一定有当前的IBE。ICBO 3在集电极结处被反向偏置。3.ICEO的集电极-发射极反向饱和电流ICEO受温度影响很大。当温度升高时，ICEO迅速增加，因此集成电路也相应增加。三极管的温度特性很差。4。集电极电流的最大值ICM，集电极电流IC的上升会导致三极管的值下降，当该值下降到正常集电极电流的三分之二时就是ICM。集射极反向击穿电压U(BR)CEO，当集射极之间的电压UCE超过一定值时，三极管就会击穿。手册中给出的值为25，当基极开路时的击穿电压。6。集电极电流集成电路流经三极管的最大允许集电极功耗为：PC=ICUCE，这必然会导致结温上升，因此PC是有限的。动力系统控制模块，重症监护室CE=动力系统控制模块，安全工作区，5。温度对BJT参数和特性的影响，当温度升高时，输出特性曲线上移，6。共三极管的物理外观，三极管放大电路有三种形式，共发射极放大器、共基极放大器和共集电极放大器，以共发射极放大器为例来说明工作原理，1。放大电路的分类，4.2基本共发射极放大器，vA:小写字母和大写下标，表示交叉流速(全容积)。va:小写字母，小写下标，表示交流分量。va，VA，全量，交流分量，t，VA，DC分量，(1)，放大的概念，放大器的组成框图，1，放大是把一个微弱的变化信号放大成一个较大的信号，包括电压和电流的放大。放大器总体组成框图：简介：(内容1.4-1.5)，4.3放大电路的分析方法，(2)，放大电路的性能指标，1，静态性能指标：主要包括静态值：IBQ、ICQ、VCEQ，静态值决定三极管的DC偏置，从而决定放大电路是否能正常工作，放大电路是否能无失真地放大信号。放大电路的性能指标主要包括静态性能指标和动态性能指标。2.动态性能指标：(1)输入电阻R1，它是测量放大电路从其前一信号源获得的信号大小的参数。输入电阻越大，从其前身获得的信号越大。放大器电路被定义为输入电阻和输出电阻Ro的含义。放大器电路的输出相当于其负载的信号源，其内部电阻就是输出电阻。输出电阻是一个参数，用于测量放大电路驱动负载的能力。输出电阻越小，驱动负载的能力越强。定义为：输入电阻的含义：放大系数，d，通带，通带：bw=FHfl，放大系数随频率的变化曲线，放大电路分析，静态分析，动态分析，估计方法，图解法，微分等效法，图解法，计算机模拟，3，放大电路分析方法，1，静态分析，放大电路中每一点的电压或电流都加上DC上的小交流信号。当交流信号Vs=0且仅考虑DC信号时，放大电路的工作状态被称为静态。静态分析主要是计算静态值(IBQ、ICQ、VCEQ)和绘制静态工作点Q，估算方法：图解法：主要用于计算静态值(IBQ、ICQ、VCEQ)，主要用于绘制静态工作点Q和寻找最佳Q.步骤：原始电路，(a)静态(估计方法)分析的步骤，(直流通道，计算IBQ，ICQ，VCEQ，使vS=0，估计ibq，ICQ，VCEQ，(RB指偏置电阻，IB指偏置电流)，估计方法，(直流负载线方程，(直流负载线，输出特性的交点是点q，IB)，(2)静态(图形)分析的步骤和应用，1。步骤：画一条DC载重线(VCe=VCCICRC)并计算磅。DC负载线的输出特性和iB=IB的交点是Q点，iB，iC，VCE改变来移动工作点，(1)分析vS导致工作点在Q点上下移动的原因，以及US1的改变使VI1，vBE有轻微的改变。因此，iB，2，应用图解法，(2)，使用图解法来选择最佳静态工作点，以及可以输出的最大未失真信号，点A和Q在DC负载线的中点：可以输出的最大未失真信号，v0=vCE，点B和Q太低：放大电路产生截止失真，放大电路产生截止失真，V0=VCE，点C和Q太高： 放大电路产生饱和失真，放大电路产生饱和失真，V0=VCE，思考：电源电压VCC、电阻RB、RC的变化，以及静态工作点上的温度，q、Q1、i1b、v1cc，以VCC降低为例，RB降低为例，Q3、IB、i2b、Q2、RC升高为例，Q4，以温度升高为例，例如：已知：VCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。 静态工作点采用估算法计算，求解方法如下：2 .动态分析：放大电路中各点的电压或电流加上一个小的交流信号到DC。当DC信号VCC=0且仅考虑交流信号时，放大电路的工作状态称为动态。微分等效法：图解法：用于计算动态值，略，分析法，(1)，三极管的微分等效电路，1，输入电路的等效(b和e之间的等效)。从输入特性可以看出，当工作点sli波动时从输出特性可以看出，当三极管处于放大区时，iC与vce无关；2.输出电路的等效性(c和e之间的等效性)；三极管的微变等效电路：简单的等价物；完全等同；rce很大，可以认为是开路；三极管的微变等效电路：rce很大，可以认为是开路；2.动态分析的步骤；步骤：原始电路；交流频道；方法：用微可变等效电路代替交流通道中的三极管。步骤：原电路，交流通道，微变量等效电路，交流通道，电阻，电阻，电阻，电阻，电感，电感，电感，电感，电阻，电感，微变量等效电路，电感，动态分析步骤，1，电压放大系数计算，特征：负载电阻越小，放大系数越小。步骤：原始电路、交流通道、计算动态值、差分等效电路、动态分析步骤、2、计算输入电阻ri和放大系数Avs、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和、和。但是，温度的变化会严重影响静态工作点。 对于基本共发射极放大器电路(固定偏置电路)，由于VBE和ICEO是随温度变化的三个参数，温度对静态工作点的影响主要体现在这方面。1，温度对VBE的影响，固定偏置电路，1，影响静态工作点稳定性的因素，2，温度对数值和ICEO的影响，整体影响是：当温度上升时，点Q上移；当温度下降时，Q点下移；当温度升高时，输出特性曲线向上移动，导致点Q向上移动。为了稳定静态工作点q，固定偏置电路的点q是不稳定的。Q点的不稳定性可能导致静态工作点接近饱和区或截止区，导致饱和失真或截止失真。因此，有必要改进偏置电路，使得集成电路不随温度变化而变化，即集成电路是固定的，因此可以抑制Q点的变化，并且可以保持Q点基本稳定。3、经常使用偏压电路。具体方法是：1。使用热敏电阻的补偿电路。2。恒流源发射极偏置电路。带热敏电阻的补偿电路、带恒流源的发射极偏置电路、偏压电路、静态分析、静态值计算、动态分析、电容功能：电容在交流路径上短路，电容对交流没有影响，放大系数和输入电阻不受影响。问题1:如果删除CE，静态值会改变吗？问题2:如果去掉电容，放大系数和输入电阻会改变吗？去除电容后，交流路径和微变压器等效电路：vo，交流路径，微变压器等效电路，(1)，电压放大系数，电压放大系数降低、RC、RL、RE、RB、B、C、E、RBE、2)、输入电阻、(3)、输出电阻、输入电阻增加，输出电阻不变。问题3:如果如下图所示，如何分析电路？静态分析，DC路径，动态分析，交流路径，交流路径，微变量等效电路，4.5公共集电极放大器电路，1。静态分析，也称为发射极输出和电压跟随器，Rb，2。VCC，3岁。re，4。DC路径，ICQ，VCEQ，2。静态分析，3。动态分析，4。微可变等效电路，4。微可变等效电路，1。电压放大系数，3。动态分析，6。因此，电流ie增加，因此输出电流io被放大。输入和输出同相，输出电压跟随输入电压，因此称为电压跟随器。输入电阻相对较大，输出电阻为：输出电阻采用压力电流计算法计算。共发射极放大电路的动态分析与输出电阻计算的区别在于输出电阻是用压力电流法计算的。动态分析输出电阻很小，使用共发射极和共集电极放大器电路比较1。由于大的输入电阻，公共发射极由于输出电阻较小，公共集电极放大器电路可以放在放大器电路的最后一级(输出级)，以提高负载承载能力。4。公共集电极放大器电路可以放置在放大器电路(缓冲级)的中间，这可以在电路中起到阻抗匹配的作用。因为电压放大系数大，所以共发射极放大器电路可以放在放大器电路的中间(中间级)来放大电压。4、共集电极放大器电路作为缓冲级，在阻抗匹配应用实例中发挥作用。如果信号源直接连接到负载，假设信号源的内阻为5 k，vs=5mV，负载RL=10，负载从信号源获得的信号太小。2.解决方案：如果信号源通过公共集电极放大器电路连接到负载，假设公共集电极放大器电路的ri为50 k，ro=10，av=0.98，假设公共集电极放大器电路的ri为50 k，ro=10，av=0.98 RS=5K，vs=5mV，RL=10，负载从信号源获得的信号大大增加。五、共基放大电路，(1)、静态分析、DC路径，(2)、动态分析、交流路径、微变量等效电路，(3)、RL、RL、RL、rbe，1、计算电压放大系数，同相电压放大，2，输入电阻的计算，(4)，R1的计算，R0的计算，3，输出电阻的计算，R0 RC，Ai1，4.7放大电路的频率响应，1。频率变化的原因和频率响应曲线，2。放大器放大系数与频率的关系曲线称为幅频特性曲线。输出信号和输入信号的相位差与频率的关系曲线称为相频特性曲线。频率特性技术规范。对于放大器，通带越宽，性能