模拟电路第二章-1

1、第二章第二章 双极型晶体管双极型晶体管 及其放大电路及其放大电路 vBipolar Junction Transistor 缩写 BJT 简称晶体管晶体管或三极管三极管 v双极型双极型 器件 两种载流子两种载流子（多子、少子多子、少子） e c b 发射极发射极 基极基极 集电极集电极 发射结发射结集电结集电结 基区基区发射区发射区集电区集电区 N+PN c b e NPN PNP c b e (a) NPN管的原理结构示意图管的原理结构示意图 (b) 电路符号电路符号 2-1 双极型晶体管的工作原理双极型晶体管的工作原理 base collector emitter P 集电极 基极 发射极

2、 集电结发射结 发射区集电区 (a) NPN c e b PNP c e b b 基区 ec (b) N衬底 N型外延 P N c eb SiO2 绝缘层 集电结 基区 发射区 发射结 集电区 (c) NN (c)平面管结构剖面图 图图2-1 晶体管的结构与符号晶体管的结构与符号 解释解释 v三个电极三个电极 发射极，基极，集电极发射极，基极，集电极 发射极发射极箭头方向箭头方向是指发射结正偏时的电流方向是指发射结正偏时的电流方向 v三个区三个区 发射区发射区(重掺杂重掺杂)，基区，基区(很薄很薄)，集电区（，集电区（结面积大结面积大） v两个两个PN结结 发射结发射结(eb结结),集电结集电

3、结(cb结结) 晶体管处于放大状态的工作条件晶体管处于放大状态的工作条件 内部条件内部条件 发射区重掺杂发射区重掺杂(故管子故管子e、 c极不能互换极不能互换) 基区很薄基区很薄(几个几个 m) 集电结面积大集电结面积大 外部条件外部条件 发射结发射结(eb结结)正偏正偏 集电结集电结(cb结结)反偏反偏 即在满足内部结构要求的前提下，三极管要实现即在满足内部结构要求的前提下，三极管要实现 放大，必须连接成如下形式：放大，必须连接成如下形式： e区区 c区区 b区区 e结结 C结结 e c b N N P VBB VCC Rb Rc VBE VCB VCE 例：共发射极接法例：共发射极接法 三

4、极管在工作时三极管在工作时 要加上适当的直要加上适当的直 流偏置电压。流偏置电压。 集电结反偏集电结反偏： 由由VBB保证保证 由由VCC、 VBB保证保证 VCB=VCE - VBE 0 发射结正偏发射结正偏： 三极管内部载流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： VCC e C e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IEN IEP （1 1）发射区向基区注入）发射区向基区注入 电子，从而形成发电子，从而形成发 射极电流射极电流I IE E。 2-1-1 放大状态下晶体管中载流子的传输过程放大状态下晶体管中载流子的传输过程 三极管内部载

5、流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： （1 1）发射区向基区注入）发射区向基区注入 电子，从而形成发电子，从而形成发 射极电流射极电流I IE E。 VCC e c e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IE=IEN+IEP IEN 三极管内部载流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： （1 1）发射区向基区注入电子，从）发射区向基区注入电子，从 而形成发射极电流而形成发射极电流I IE E。 VCC e c e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IE （2 2）在基区中）在基区

6、中 电子继续向集电电子继续向集电 结扩散；结扩散； 少数电子与基区少数电子与基区 空穴相复合，形成空穴相复合，形成 I IB B电流。电流。 IB 复合 IBE IBE 三极管内部载流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： （1 1）发射区向基区注入电子，从）发射区向基区注入电子，从 而形成发射极电流而形成发射极电流I IE E。 VCC e c e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IE （2 2）在基区中）在基区中 电子继续向集电结扩散；电子继续向集电结扩散； 少数电子与基区空穴相复少数电子与基区空穴相复 合，形成合，形成I IB B

7、电流。电流。 IB （3 3）集电区收集大部）集电区收集大部 分的电子，形成分的电子，形成I IC C 电流。电流。 IC ICN ICN IBE 三极管内部载流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： （1 1）发射区向基区注入电子，从）发射区向基区注入电子，从 而形成发射极电流而形成发射极电流I IE E。 VCC e c e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IE （2 2）在基区中）在基区中 电子继续向集电结扩散；电子继续向集电结扩散； 少数电子与基区空穴相复少数电子与基区空穴相复 合，形成合，形成I IB B电流。电流。 IB （

8、3 3）集电区收集大部分的电子，）集电区收集大部分的电子， 形成形成I IC C电流。电流。 IC 另外，集电区的少子形另外，集电区的少子形 成反向饱和电流成反向饱和电流ICBO ICBO ICN IBE 三极管内部载流子运动分为三个过程：三极管内部载流子运动分为三个过程： VCC e c e c b N N P VBB Rb Rc 例：共发射极接法例：共发射极接法 IE IB 动画演示 IC ICBO ICN IBE 实际上：实际上： IC=ICN+ICBO IE=IEN+IEPIEN ICN IB+ICBO=IBE 由由KCL，有：，有： IB=IBE-ICBOIBE c IC e IE

9、N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b IBN IEPIEN ICN 2-1-1 放大状态下晶体管中载流子的传输过程放大状态下晶体管中载流子的传输过程 图图22 晶体管内载流子的运动和各极电流晶体管内载流子的运动和各极电流 内部机理内部机理 v晶体管工作的内部机理：晶体管工作的内部机理： -“非平衡载流子非平衡载流子”的传输的传输 在发射结处在发射结处 v以以NPN为例。为例。 veb结正偏结正偏，扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动。 v发射区和基区发射区和基区多子多子（电子和空穴）的相互（电子和空穴）的相互注注 入入。但。但发射区发射区（e e区）高掺杂区）高掺杂，

10、向，向P区的区的多子多子 扩散（电子）扩散（电子）为主（为主（IEn）,另有另有P区向区向N区的区的 多子（空穴）扩散，故相互注入是不对称的。多子（空穴）扩散，故相互注入是不对称的。 扩散扩散(IEP)可忽略。可忽略。 v以上构成了以上构成了发射结电流的主体发射结电流的主体。 在基区内在基区内 v基区很薄基区很薄。 v一部分一部分 (N区扩散到区扩散到P区的）区的）不平衡载流不平衡载流 子（电子）子（电子）与基区内的空穴（多子）的与基区内的空穴（多子）的 复合复合运动（运动（复合电流复合电流I IBN BN ）。 ）。 v大多数不平衡载流子连续扩散到大多数不平衡载流子连续扩散到cb结边结边 缘

11、处。缘处。 v以上构成了以上构成了基极电流（基极电流（ I IBN BN） ）的主体。的主体。 在集电结处在集电结处 v集电结反偏集电结反偏。 v故故 漂移运动扩散运动漂移运动扩散运动。 v集电结（集电结（自建电场自建电场）对非平衡载流子）对非平衡载流子 （电子）的强烈吸引作用（电子）的强烈吸引作用(收集作用收集作用）形）形 成成ICN。 v另外有基区和集电区本身的另外有基区和集电区本身的少子漂移少子漂移 （电子和空穴）（电子和空穴），形成，形成反向饱和漏电流反向饱和漏电流 ICBO 。 非平衡载流子传输三步曲非平衡载流子传输三步曲(以以NPN为例为例) 发射区向基区的发射区向基区的多子注入多

12、子注入 (扩散运扩散运 动）动）为主为主 基区的基区的 复合复合 和和 继续扩散继续扩散 集电结对非平衡载流子的集电结对非平衡载流子的收集作用收集作用 （漂移漂移为主）为主） 偏置要求偏置要求 v 对对 NPNNPN管管 要求要求 UC UB UE UC UE UB 偏置要求偏置要求 v 对对 PNPPNP管管 要求要求 UC UB UE UC UE UB 2-1-2 电流分配关系电流分配关系 CBOBNB III CNBNENE IIII CBOCNC III CBE III b c eIB IC IE c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b

13、IBN IEPIEN ICN 晶体管主要功能晶体管主要功能: 电流控制（电流控制（current control） 电流放大（电流放大（current amplify） 一、直流电流放大系数：一、直流电流放大系数： 一般一般 20020 共射极共射极 CBOB CBOC BN CN II II I I 含义：基区每复合一个电子，就有含义：基区每复合一个电子，就有个电个电 子扩散到集电区去。子扩散到集电区去。 IBN I ICN EN 共基极共基极 1 E CBOC EN CN I II I I 一般一般99.097.0 1 EE E CNE CN II I II I 11 CN CN CNBN

14、 CN EN CN I I II I I I 两者关系：两者关系： IBN I ICN EN 二、二、IC、 IE、 IB、三者关系三者关系： c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b IBN IEPIEN ICN 若忽略若忽略 ICBO， ，IEP , 则 则 , BC II , EC II 22 晶体管伏安特性曲线及参数晶体管伏安特性曲线及参数 全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。 图图23晶体管的三种基本接法（晶体管的三种基本接法（组态组态） (a) c e b iB iC 输出输出 回路回

15、路 输入输入 回路回路 (b) e c b iB iE ce iEiC b (c) (a)共发射极；共发射极；(b)共集电极；共集电极；(c)共基极共基极 221 晶体管共发射极特性曲线晶体管共发射极特性曲线 一、共发射极输出特性曲线一、共发射极输出特性曲线 A mA V V iB iC UCC UBB RC RB uBE uCE 测量电路测量电路 共发射极输出特性曲线：输出电流共发射极输出特性曲线：输出电流iC与输出电压与输出电压 uCE的关系曲线的关系曲线(以以iB为参变量为参变量) 常数 B iCEC ufi)( 图图25 共射输出特性曲线共射输出特性曲线 uCE /V 51015 0

16、1 2 3 4 饱 和 区 截止区 iB I CBO 放 大 区 iC /mA uCE u BE IB40 A 30 A 20 A 10 A 0 A c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b IBN IEPIEN ICN 现以现以iB=40=40uA一条加以说明：一条加以说明： vCE /V iC /mA 25 =20A =40A =60A =80A （1 1）当）当vCE= =0V时，因集电极无收集作用，时，因集电极无收集作用，iC=0=0。 （2 2）当）当vCE稍增大时，发射结虽处于正向电压之下，稍增大时，发射结虽处于正向电压之下， 但集电结

17、反偏电压很小，如：但集电结反偏电压很小，如： vCE1V vBE=0.7V vCB= vCE-vBE0.7V 集电区收集电子的集电区收集电子的 能力很弱，能力很弱，iC主要由主要由 vCE决定：决定：vCEic 现以现以iB=40=40uA一条加以说明：一条加以说明： vCE /V iC /mA 25 =20A =40A =60A =80A （3 3）当）当uCE增加到使集电结反偏电压较大时，如：增加到使集电结反偏电压较大时，如： vCE1V vCB0.7V 运动到集电结的电子基本上都可以被集电区运动到集电结的电子基本上都可以被集电区 收集，此后收集，此后vCE 再再 增加，电流也没有增加，电

18、流也没有 明显得增加，特性明显得增加，特性 曲线进入与曲线进入与vCE轴轴 基本平行的区域。基本平行的区域。 同理，可作出同理，可作出iB= 其他值的曲线。其他值的曲线。 vCE /V iC /mA 25 =20A =40A =60A =80A 输出特性曲线可以划分为三个区域： 饱和区iC受受vCE显著控制的区域，该区域内显著控制的区域，该区域内 vCE的数值较小，一般的数值较小，一般vCE0.7V（硅管）。此时（硅管）。此时e 正偏，正偏，c正偏正偏或反偏电压很小。或反偏电压很小。 vCE /V iC /mA 25 =20A =40A =60A =80A 输出特性曲线可以划分为三个区域： 饱

19、和区iC受受vCE显著控制的区域，该区域内显著控制的区域，该区域内 vCE的数值较小，一般的数值较小，一般vCE0.7V（硅管）。此时（硅管）。此时e 正偏，正偏，c正偏正偏或反偏电压很小。或反偏电压很小。 截止区iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0=0的曲线的的曲线的 下方。此时下方。此时e e反偏，反偏，c c反偏反偏。 vCE /V iC /mA 25 =20A =40A =60A =80A 输出特性曲线可以划分为三个区域： 饱和区iC受受vCE显著控制的区域，该区域内显著控制的区域，该区域内vCE的数值较的数值较 小，一般小，一般vCE0.7V（硅管）。此时（硅管）。此时e

20、正偏，正偏，c正偏正偏或反偏电压或反偏电压 很小。很小。 截止区i iC C接近零的区域，相当接近零的区域，相当i iB B=0=0的曲线的下方。此时的曲线的下方。此时e e 反偏，反偏，c c反偏。反偏。 放大区iC平行于平行于 vCE轴的区域，轴的区域，曲线曲线 基本平行等距。基本平行等距。 此此 时时e e正偏，正偏，c c反偏反偏。电。电 压大于压大于0.7V0.7V左右（硅左右（硅 管）。管）。 模电着重讨 论的就是该 放大区！ 1. 放大区放大区发射结正偏，发射结正偏， 集电结反偏集电结反偏 （2）uCE 变化对变化对 IC 的影响很小（的影响很小（恒流特性恒流特性） （1）iB

21、对对iC 的控制作用很强。的控制作用很强。 用交流电流放大倍数来描述：用交流电流放大倍数来描述： 常数 CE u B C I I 在数值上近似等于在数值上近似等于 问题：问题：特性图中特性图中=？为两条不同为两条不同IB曲线的间隔曲线的间隔 即即IC主要由主要由IB决定，与输出环路的外电路无关。决定，与输出环路的外电路无关。 基区宽度调制效应基区宽度调制效应(厄尔利效应厄尔利效应) c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b IBN IEPIEN ICN uCE/V51015 0 1 2 3 4 饱 和 区 截止区 IB40A 30A 20A 10A

22、 0A iBICBO 放 大 区 iC/mA uCEuBE uCE c结反向电压结反向电压 c结宽度结宽度 基区宽度基区宽度 基区中电子与空穴复合的机会基区中电子与空穴复合的机会 iC uCE/V51015 0 1 2 3 4 饱 和 区 截止区 IB40A 30A 20A 10A 0A iBICBO 放 大 区 iC/mA uCEuBE 基调效应表明：输出交流电阻基调效应表明：输出交流电阻rCE=uCE/iC1V vCE =0V 记住： 当vCE1时，各条特 性曲线基本重合。 0 UCE 1 时，随着时，随着 UCE 增加，曲线右移，特别增加，曲线右移，特别 在在 0 UCE UCE (SA

23、T) , 即工作即工作 在饱和区时，移动量将更大在饱和区时，移动量将更大 一些。一些。 25 【参见教材P74图3.1.7(a)】 三、温度对晶体管特性曲线的影响三、温度对晶体管特性曲线的影响 T ，uBE： CmVmV T uBE )/5 . 22( T ， ICBO ： 10 12 12 2 TT CBOCBO II T ， ： C/).( T 150 2-2-2 晶体管的主要参数晶体管的主要参数 1、电流放大系数、电流放大系数 1. 共射直流放大系数共射直流放大系数 反映静态时集电极电流与基极电流之比。反映静态时集电极电流与基极电流之比。 2. 共射交流放大系数共射交流放大系数 反映动态

24、时的电流放大特性。反映动态时的电流放大特性。 由于由于ICBO、ICEO 很小，因此很小，因此 在以后的计算中，不必区分。在以后的计算中，不必区分。 4.共基交流放大系数共基交流放大系数 3.共基直流放大系数共基直流放大系数 常数 B u E C I I 由于由于ICBO、ICEO 很小，因此很小，因此 在以后的计算中，不必区分。在以后的计算中，不必区分。 2 极间反向电流极间反向电流 v极间反向电流极间反向电流 是指管子各电极之是指管子各电极之 间的间的反向漏电流反向漏电流参数参数。 C、B间反向饱和漏电流间反向饱和漏电流 v ICBO 发射极开路时，集电极发射极开路时，集电极基极间的反向基

25、极间的反向 电流，称为集电极反向饱和电流。电流，称为集电极反向饱和电流。 管子管子C、E间反向饱和漏电流间反向饱和漏电流 1 IICBOCEO 基极开路时，集电极基极开路时，集电极发射极间的反向电流发射极间的反向电流 ，称为集电极穿透电流。，称为集电极穿透电流。 管子反向饱和漏电流管子反向饱和漏电流 v硅管比锗管小。硅管比锗管小。 v此值与此值与本征激发本征激发有关。有关。 v取决于取决于温度特性（少子特性）。温度特性（少子特性）。 3、 结电容结电容 发射结电容发射结电容Ce 集电结电容集电结电容Cc 4.极限参数极限参数 v使用时不应超过管子的极限参数使用时不应超过管子的极限参数 值。否则

26、使用时可能损坏。值。否则使用时可能损坏。 3 D G 6 C 规格号规格号 序号序号 高频小功率高频小功率 NPN型硅材料型硅材料 三极管三极管 U(BR)CBO =115V,U(BR)CEO =60V，U(BR)EBO=8V。 （1）反向击穿电压）反向击穿电压 UUU EBO)BR(CEO)BR(CBO)BR( （2）集电极最大允许电流）集电极最大允许电流 vICM 留有一定的余量。留有一定的余量。 vICM 指指下降到额定值的下降到额定值的2/3时时 的的IC 值。值。 ICM （3 3）集电极最大允许功率损耗）集电极最大允许功率损耗PCM 表示集电极上表示集电极上 允许损耗功率允许损耗功

27、率 的最大值。的最大值。 PCM=iCvCE 过压区过压区 过流区过流区【参见29图2-7】 23 晶体管工作状态分析及偏置电路晶体管工作状态分析及偏置电路 应用晶体管时，首先要将晶体管设置在合应用晶体管时，首先要将晶体管设置在合 适的工作区间，如进行语音放大需将晶体管设置适的工作区间，如进行语音放大需将晶体管设置 在放大区，如应用在数字电路，则晶体管工作在在放大区，如应用在数字电路，则晶体管工作在 饱和区或截止区。饱和区或截止区。 因此，如何设置和分析晶体管的工作状态是因此，如何设置和分析晶体管的工作状态是 晶体管应用的一个关键。晶体管应用的一个关键。 231 晶体管的直流模型晶体管的直流模

28、型 由外电路偏置的晶体管，其各极直流电由外电路偏置的晶体管，其各极直流电 流和极间直流电压所对应的伏安特性曲线上的流和极间直流电压所对应的伏安特性曲线上的 一个点。一个点。 静态工作点（简称静态工作点（简称Q点）：点）： 静态工作电压、电流。在下标再加个静态工作电压、电流。在下标再加个Q表表 示，如示，如IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ (a) 输入特性近似输入特性近似 图图28晶体管伏安特性曲线的折线近似晶体管伏安特性曲线的折线近似 uBE0 iB UBE(on)0uCE iC UCE(sat) IB 0 (b) 输出特性近似输出特性近似 饱和区饱和区 放大区放大区 截止区截止区 (a)

29、e bc (b) e bc I B IB UBE(on) (c) e bc UBE(on)UCE(sat) 图图29晶体管三种状态的直流模型晶体管三种状态的直流模型 (a)截止状态模型；截止状态模型；(b)放大状态模型；放大状态模型；(c)饱和状态模型饱和状态模型 例例1 晶体管电路如图晶体管电路如图210(a)所示。若已知晶所示。若已知晶 体管工作在放大状态，体管工作在放大状态，=100，试计算晶体管的，试计算晶体管的 IBQ，ICQ和和UCEQ。 (a) 电路电路 ICQ UCEQ 270k RB UBB6V IBQ UCC 12V RC3k (b)直流等效电路直流等效电路 图图210晶体

30、管直流电路分析晶体管直流电路分析 e R B U BE(on) b I BQ I BQ c I CQ UCC R C U CEQ UBB 解解 因为因为UBB使使e结正偏，结正偏，UCC使使c结反偏，所以结反偏，所以 晶体管可以工作在放大状态。这时用图晶体管可以工作在放大状态。这时用图29(b)的的 模型代替晶体管，便得到图模型代替晶体管，便得到图2-10(b)所示的直流所示的直流 等效电路。由图可知等效电路。由图可知 )(onBEBBQBB URIU VRIUU mII m R UU I CCQCCCEQ BQCQ B onBEBB BQ 63212 202. 0100 02. 0 270

31、7 . 06 )( 故有故有 (a) 电路电路 IC Q UCE Q 270k RB UBB6V IBQ UCC 12V RC3k 例例2：若：若UBB从零增加，说明晶体管的工作区间以从零增加，说明晶体管的工作区间以 及及IBQ、ICQ、UCEQ的变化情况？的变化情况？ 当当UBB从从00.7V之间时，之间时， 两个结都反偏，管子进入两个结都反偏，管子进入 截止区。截止区。IBQ=ICQ0。 UCEQUCC。 分析：分析： (a) 电路电路 IC Q UCE Q 270k RB UBB6V IBQ UCC 12V RC3k 当当UBB继续增大，发射结正偏，集电结发偏，管继续增大，发射结正偏，集

32、电结发偏，管 子进入放大区。随着子进入放大区。随着IBQ的增大，的增大，ICQ=IBQ也增大。也增大。 UCEQ=UCC- ICQRC不断下降。不断下降。 (a) 电路电路 IC Q UCE Q 270k RB UBB6V IBQ UCC 12V RC3k 当当UBB增大到增大到UCEQUBE(on) 则发射结正偏，下面关键则发射结正偏，下面关键 是判断集电结是是判断集电结是 正偏还正偏还 是反偏。是反偏。 若假定为放大状态：则直流等效电路如图若假定为放大状态：则直流等效电路如图2-11(b) 所示，所示， RB UBB RC UCC U EE RE U BE(on) I B 图图2-11(b

33、) 放大状态下的等效电路放大状态下的等效电路 UBB - UEE - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE )( )1 ( )( ECCQEECCCEQ EQBQCQ EB OnBEEEBB BQ RRIUUU III RR UUU I )(onBECEQ UU若 方法方法1： 则晶体管处于放大状态；则晶体管处于放大状态； 则晶体管处于饱和状态；则晶体管处于饱和状态； )(onBECEQ UU若 EC OnBEEECC satC RR UUU I )( )( )( )( satC satB I I )(satBBQ II若 )(satBBQ II若 方法方法2： 则晶体管处于放大状

34、态；则晶体管处于放大状态； 则晶体管处于饱和状态；则晶体管处于饱和状态； 图图211晶体管直流分析的一般性电路晶体管直流分析的一般性电路 RB U BB RC UCC U EE R E UBE(on) (c)饱和状态下的等效电路饱和状态下的等效电路 UCE(sat) ECQBQsatCECCQEECC ECQBQonBEBBQEEBB RIIURIUU RIIURIUU )( )( )( )( 晶体管处于饱和状态时：晶体管处于饱和状态时： 如果晶体管是浅饱和如果晶体管是浅饱和(即即IBQ不大不大)，则，则ICQ的近似的近似 值计算如下：值计算如下： EC OnBEEECC satC RR UU

35、U I )( )( 例例2 晶体管电路及其输入电压晶体管电路及其输入电压ui的波形如图的波形如图2- 12(a),(b)所示。已知所示。已知=50，试求，试求ui作用下输出电作用下输出电 压压uo的值，并画出波形图。的值，并画出波形图。 R 3 3k U CC 5V R B 39k ui uo (a)电路电路 图图212例题例题2电路及电路及ui,uo波形图波形图 0 5 t uo / /V 0.3 (c) uo波形图波形图 0 3 t ui / /V (b) ui波形图波形图 R 3 3k U CC 5V R B 39k u i u o =50 解解:当当ui=0时，时，UBE=0，则晶体管

36、截止。此时，则晶体管截止。此时， ICQ=0,uo=UCEQ=UCC=5V。当。当ui =3V时，晶体管导时，晶体管导 通且有通且有 m028. 0 50 4 . 1 I m06. 0I )sat(C BQ 而集电极临界饱和电流为而集电极临界饱和电流为 因为因为 m06. 0 39 7 . 03 R Uu I B )on(BEi BQ m4 . 1 3 7 . 05 R UU I C )on(BECC )sat(C 所以晶体管处于饱和。所以晶体管处于饱和。 ICQIC(sat)=1.4mA， uo=UCEQ=UCE(sat)=0.3V。 uo波形如图波形如图212(c)所示。所示。 补充例题补

37、充例题1电路电路 补充例题补充例题1 晶体管电路如下图所示。已知晶体管电路如下图所示。已知 =100，试判断晶体管的工作状态。，试判断晶体管的工作状态。 5V RB UBB RE RC UCC 500K 1K 2K 12V 1.先判断晶体管是否处于截止状态：先判断晶体管是否处于截止状态： CCBBonBEBB UUUU且, )( 晶体管不处于晶体管不处于截止状态截止状态； 2.再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态：再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态： UBB - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE mA RR UU I EB OnBEBB BQ 2 )( 1072. 0 1

38、01500 7 . 05 )1 ( )(onBECEQ UU 晶体管处于放大状态；晶体管处于放大状态； mAII BQCQ 72. 01072. 0100 2 V RRIUU ECCQCCCEQ 10372. 012 )( 补充例题补充例题2电路电路 补充例题补充例题2 晶体管电路如下图所示。已知晶体管电路如下图所示。已知 =100，试判断晶体管的工作状态。，试判断晶体管的工作状态。 5V RB UBB RC UCC 50K 2K 12V 1.先判断晶体管是否处于截止状态：先判断晶体管是否处于截止状态： CCBBonBEBB UUUU且, )( 晶体管不处于晶体管不处于截止状态截止状态； 2.

39、再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态：再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态： UBB - UBE(on) =IBQRB mA R UU I B OnBEBB BQ 2 )( 106 . 8 50 7 . 05 0 CEQ U 晶体管不可能处于放大区，而应工作在饱和区；晶体管不可能处于放大区，而应工作在饱和区； mAII BQCQ 6 . 8106 . 8100 2 VRIUU CCQCCCEQ 2 . 526 . 812 233 放大状态下的偏置电路放大状态下的偏置电路 电路形式简单电路形式简单 偏置下的工作点在环境温度变化或更换管子偏置下的工作点在环境温度变化或更换管子 时，应力求保持稳

40、定，应始终保持在放大区。时，应力求保持稳定，应始终保持在放大区。 对信号的传输损耗应尽可能小对信号的传输损耗应尽可能小 晶体管在放大应用时，要求外电路将晶体晶体管在放大应用时，要求外电路将晶体 管偏置在放大区，而且在信号的变化范围内，管偏置在放大区，而且在信号的变化范围内， 管子始终工作在放大状态。此时，对偏置电路管子始终工作在放大状态。此时，对偏置电路 的要求是：的要求是： 一、固定偏流电路一、固定偏流电路 图图213固定偏流电路固定偏流电路 RB UCC RC 单电源供电。单电源供电。UEE=0， UBB由由UCC提供提供 只要合理选择只要合理选择RB，RC 的阻值，晶体管将处于的阻值，晶

41、体管将处于 放大状态。放大状态。 图图213固定偏流电路固定偏流电路 RB UCC RC 缺点：工作点稳定性差；（缺点：工作点稳定性差；（IBQ固定，当固定，当、 ICBO等变化等变化ICQ、UCEQ的变化的变化工作点产生较大工作点产生较大 的漂移的漂移使管子进入饱和或截止区）使管子进入饱和或截止区） B CC B onBECC BQ R U R UU I )( ,II BQCQ CCQCCCEQ RIUU 优点：电路结构简单。优点：电路结构简单。 二、电流负反馈型偏置电路二、电流负反馈型偏置电路 图图214 电流负反馈型偏置电路电流负反馈型偏置电路 RB UCC RC RE 在固定偏置电路的发射极加一个在固定偏置电路的发射极加一个RE电阻电阻 若若 ICQIEQ UEQ(=IEQRE) EB )on(BECC BQ R)(R UU I 1 ICQ IBQ UBEQ(= UBQ -UEQ) RB UCC RC RE 负反馈机制负反馈机制 工作点计算式：工作点计算式： BQCQ II E