第2章-半导体三极管及其放大电路概况.ppt

第二章晶体管及其放大电路,第一节晶体管,一、晶体管的结构及符号晶体管结构上的特点：含有两个背靠背的PN结，发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大等。这些特点是晶体管具有电流放大作用的内部条件。NPN型晶体管a)结构示意图b)图形符号,PNP型晶体管a)结构示意图b)图形符号,NPN型晶体管,二、晶体管中的电流分配和放大作用晶体管电流放大的实验电路,可变电阻RB调节基极电流IB,由此实验及测量结果可得出如下结论：IE=IC+IB当IB（将基极开路）时，ICICEO，表中ICEOUBE，则：,动态计算（与固定偏流式电路形同）,一、共集电极放大电路射极输出器共集电路a)放大电路b)交流通路c)微变等效电路,第四节其它组态放大电路,射极输出器的特点：静态工作点稳定ICQIEQ=(1+)IBQ,电压放大倍数小于(近似为)式中RL=RE/RL此电路称为射极跟随器，简称射随器。,输入电阻高,输出电阻低,RO,二、共基极放大电路,共基放大电路a)放大电路b)交流电路c)微变等效电路,静态工作点计算？,放大电路动态指标的估算,电流放大倍数,三、三种组态的基本放大电路的比较共发射极电路的电压、电流、功率增益都比较大，因而应用广泛。共基电路频率响应好。共集电极电路的突出优点是输入电阻高、输出电阻低。常用作多级放大电路的输入级、输出级、中间级（缓冲级）。,第五节多级放大电路,一、多级放大电路的组成多级放大器的组成框图,二、级间耦合方式及特点两级阻容耦合放大器,优点?,缺点？,直接耦合方式,优点?,缺点？,变压器耦合方式,优点?,缺点？,光电耦合方式,优点?,缺点？,三、多级放大器的动态分析,在多级放大电路中，前一级的输出信号就是后一级的输入信号，而后一级的输入电阻又是前一级的负载电阻。多级放大器的电压放大倍数A等于各级电压放大倍数的乘积：输入电阻就是第一级的输入电阻。输出电阻就是最后一级的输出电阻。,放大倍数的分贝表示法在工程上，电压、电流放大倍数常用分贝(dB)表示：若：则：例2-3某三级放大电路，若测得Au1=10，Au2=100，Au3=100，试问总的电压放大倍数是多少？折算为分贝是多少？解：,第六节放大电路的频率响应,在阻容耦合放大电路中，由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三级管的结电容等，它们的容抗将随频率的变化而变化，对于不同频率的信号，影响的大小不同，因而电压放大倍数也会发生变化。放大电路的电压放大倍数是用复数表示的，放大倍数的模与频率的关系称为幅频特性。,放大电路单级的频率特性a）阻容耦合b）直接耦合,下限频率,上限频率,通频带：fBW=fHfL,要扩展低频段，必须增大C1、C2、CE的容量。要扩展高频段，必须选用结电容Cbc小的高频三极管。,第七节特殊晶体管介绍,一、复合管复合管是指将两只或两只以上的晶体管按一定的方式连接成达林顿管，使其等效为一只大值的晶体管。,复合管和等效三极管a)NPN与NPN复合成NPNb)NPN与PNP复合成NPNc)PNP与PNP复合成PNPd)PNP与NPN复合成PNP,二、光敏晶体管光敏晶体管也称为光电晶体管、光电晶体管的电流是受外部光照控制的，是一种半导体光电器件，比光电二极管灵敏得多。a)结构示意图b)特性曲线c)符号,三、光耦合器光耦合器又称光电耦合器，是一种发光器件和光敏器件组成的光电器件，能实现电光电信号的变换，通过光进行了输入端与输出端之间的耦合。光电耦合器输入输出之间具有很高的绝缘电阻，可以达到1010以上，输入与输出间能承受2000伏以上的耐压，信号单向传输而无反馈影响。具有抗干扰能力强、响应速度快（一般为s数量级）、工作可靠等优点，因而用途广泛。如在高压开关、信号隔离转换、电平匹配等电路中，起信号传输和隔离作用。,光电耦合器的电路符号a)光电三极管型b)达林顿型c)晶闸管型d)集成电路型,第八节晶体管应用电路举例,一、小电容测量电路,二、三极管用于放大音乐片信号,*三、视频信号放大电路,四、达林顿管的应用,五、光耦合器在交流信号隔离耦合中的应用,本章小结,晶体管是由两个PN结构成的半导体器件，分为PNP型和NPN型两类。晶体管有三个电极，三个电极的电流关系为IE=IC+IB。晶体管正常工作时有三种工作状态，即三个工作区，分别是放大区、饱和区和截止区。当晶体管的发射结正偏、集电结反偏时，晶体管工作在放大区，工作在放大区时，晶体管是一种电流控制器件，IC=IB，可以通过较小的基极电流去控制较大的集电极电流。当晶体管发射结与集电结均正偏时，晶体管工作在饱和区，ICIB，IC饱和，其大小由外部电路决定，工作在饱和区时，晶体管集电极与发射极之间的电压很小，相当于开关闭合。当晶体管发射结反偏或发射结电压小于死区电压时，晶体管处于截止区，基极电流为零，集电极和发射极之间的电流也近似为零，相当于开关断开。放大电路中的各种电流和电压信号，既有直流分量，又有交流分量，交流性能受直流工作点影响。在分析计算时，静态工作点由直流通路分析，交流参数由交流通路分析。通常用估算法估算放大电路的静态工作点。小信号时，用微变等效电路法分析放大电路的动态情况，计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。,4温度会影响晶体管的参数，温度上升时，晶体管发射结电压降低，增加，ICBO增加，会造成静态工作点不稳定，可采用分压式偏置电路，稳定静态工作点。5在三种基本组态的放大电路中，共射电路的电压放大倍数较大，应用较广泛；共基电路适用于高频放大；共集电路的输入电阻高、输出电阻小、电压放大倍数接近1，适用于多级放大器的输入级、输出级以及两级放大电路的中间缓冲级。6多级放大电路常见的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合、光电耦合四种。多级放大器的电压放大倍数是各级放