28浙大模电上课讲义共十六次课及习题课复习课总结第3次课第一篇1 243

1、集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 第一篇第一篇 电子器件与电子电路基础电子器件与电子电路基础 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 第二章第二章 晶体三极管晶体三极管 及其应用电路及其应用电路 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 半导体三极管（晶体管） v由于电子和空穴两种载流子同时参与导电 双极型晶体管(BJT)电流控制器件 vBJT分类 NPN型 PNP型 BJT的工艺特点：E区掺杂浓度高，基区薄， 集电结面积大 1.2.1 复习复习 三个区：基区，发射区，集电区 三个极：基极，发射极，集电极

2、二个结：发射结，集电结 vBJT结构 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C BJT的其它工作状态 发射结集电结工作状态 反偏反偏截止 反偏正偏倒置 正偏反偏放大 正偏正偏饱和 BJT的放大工作条件 发射结正偏 集电结反偏 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C BJT放大电路的三种基本组态 共射极放大电路的电流关系 共基(CB)组态 共射(CE) 组态 共集(CC)组态 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C BJT的伏安特性曲线 v共射极输出特性 v共射极输入特性 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C BJT伏安特性 的三个区域 v

3、截止区 VBE0, VBC0 IB0, IC0 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v 饱和区 VBE = 0.7 0.8V IB IBS，IC ICS 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v 放大区(恒流区) VBE0.7V， IC IB 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C BJT的安全工作范围 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 1.2.2 三极管放大电路的组成原理三极管放大电路的组成原理 放大电路放大电路(共射共射)的组成与各元件的作用的组成与各元件的作用 vNPN：放大器件，核心元件 vRb和Rc：提供适合偏置 发

4、射结正偏，集电结反偏 v电容器C1、C2隔直(耦合) 电容。隔离直流，传输交流 vVS ，RS： 信号源电压与内阻 vRL：负载电阻，将集电极电流的变化IC转换为集 电极与发射极间的电压变化VCE 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 放大电路的基本工作原理放大电路的基本工作原理 v 静态(vi=0,假设放大工作状态) 静态：计算三极管的三极电流和极间电压值 ，基极电流 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 输入电压变化引起 输出电压的变化 放大电路对信号的放大作用是利 用三极管的电流控制作用来实现 v 动态( ) 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L

5、D C 1.2.3 电压传输特性和静态工作点电压传输特性和静态工作点 单管放大电路的电压传输特性单管放大电路的电压传输特性 (图解分析法图解分析法) v输入回路方程 v输入特性曲线 输 入 IBQ VBEQ Q0 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v输出回路方程 AB段：输出特 性曲线中IB0的 截止区 BCDEFG段： 放大区 HI段：饱和区 v输出特性曲线 输 出 ICQ VCEQ 电压传输特性的画法 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 单管放大电路静态工作点单管放大电路静态工作点(公式法计算公式法计算) v单电源固定偏置电路 目的：选择合适的Rb，R

6、c， 使电路工作在放大状态 前提：已知三极管的参数 设计时通常令： 由此求出两个偏置电阻 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 例：已知VCC=12V，三极管的VBE=0.7V，=50。 (1)若Rb=280k,RC=3k，试用估算法求静态工作点Q (2)若Rb改为110k，其余参数不变，重新计算电路的 静态工作点Q值 解：(1) 假定工作在放大状态 假设成立假设成立 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C (2)若Rb改为110k，其余参数不变，重新 计算电路的静态工作点Q值 (2) 假定工作在放大状态 假设不成立假设不成立,电路处于饱电路处于饱 和状态，需重新

7、计算和状态，需重新计算 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 工作点稳定的偏置电路工作点稳定的偏置电路 *工作点的稳定对电路性能有举足轻重的影响工作点的稳定对电路性能有举足轻重的影响* v电路结构 v电路工作原理 *三极管的静态工作点与其参数无关三极管的静态工作点与其参数无关* 温度对Q点的影响 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v稳定工作点的另一种解释在静态情况下，温度上 升引起IC增加，由于基极 电位VB固定，该电流增 量通过Re产生负反馈， 迫使Ic自动下降 Re愈大，负反馈作用愈强，稳定性也愈好。但Re过大，不 仅会降低电源VCC的利用率，输出信号的

8、动态范围(CE)变小， 容易引起失真 Rb1、Rb2愈小，VB愈稳定。它们过小将使直流功耗增大，并 造成输入交流信号的分流作用加大，最终导致放大能力下降 经验公式： 温度 射极偏置电路 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 例：已知VCC=15V,Rb1=36K,Rb2=10k，Rc=3.6k，Re=2k， 晶体管的=60,VBE=0.7V。(1)试用估算法求静态工作点Q (2)验算 放大电路参数是否满足静态工作点的稳定工作条件。 验证： 解： 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 例：设晶体管的VBE=0.7V,=75，其余参数如图中所示。 (1)试计算电路的

9、静态工作点Q (2)若已知晶体管的输出特 性，用图解法分析该电路的Q点。 v 分析法 假定电路工作在放大状态 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v图解法 输出回路方程： 由输出回路方程 和输出特性曲线 可得ICQ及VCEQ 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 例：设计一个双极型PNP晶体管的偏置电路，设 晶体管的VBE=0.6V,=60，其余参数如图中所示。 为使VECQ=2.5V,试确定基极偏置电阻Rb的值。 解： 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 1.2.4 三极管放大与开关应用三极管放大与开关应用 放大器放大器 BJT必须工作在放大区，外电路参数应保证 让BJT工作在电压传输特性曲线的线性区 v第一步：进行静态分析，求静态工作点 v第二步：动态分析，求放大倍数等动态参数 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 例：电路如图所示，试用图解法 进行静态和动态分析。 设： 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 根据输入电路方程： 和三极管输入特性： v静态分析 静态工作点静态工作点Q 1.6 V 64 uA 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C 根据输出电路方程： 和三极管输出特性： 静态工作点静态工作点Q 集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程 L D C v 动态分