《电子技术基础》正式教案

1、精选资料电 子 技 术 基 础 教 案可修改编辑§1-1 半导体的基础知识目的与要求1. 了解半导体的导电本质，2. 理解N 型半导体和P 型半导体的概念3. 掌握PN 结的单向导电性重点与难点重点1 .N 型半导体和P 型半导体2 . PN 结的单向导电性难点1. 半导体的导电本质2. PN 结的形成教学方法讲授法 ,列举法,启发法教具二极管 ,三角尺小结半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。载流子在电场作用下 的定向运动称为漂移运动。在半导体中，如果载流子浓度分布不均匀，因为浓度 差，载流子将会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动称为扩散运动。多数载流子因浓度上的

2、差异而形成的运动称为扩散运动PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电 压时处于截止状态。布置作业1 .什么叫N型半导体和P型半导体第一章常用半导体器件§1-1半导体的基础知识自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。半导体的特点：热敏性光敏性掺杂性导体和绝缘体的导电原理：了解简介。一、半导体的导电特性半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅 (Si)、错(Ge)。硅和 错是4价元素，原子的最外层轨道上有 4个价电子。1 .热激发产生自由电子和空穴每个原子周围有四个相邻的原子，原子之间通过共价键紧密结合在一起。两 精选资料个相邻原

3、子共用一对电子。室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价键的束缚成 为自由电子，同时在共价键中留下一个空位这个空位称为 空穴。失去价电子的原 子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流子。2 .空穴的运动(与自由电子的运动不同)有了空穴，邻近共价键中的价电子很容易过来填补这个空穴， 这样空穴便转移到 邻近共价键中。新的空穴又会被邻近的价电子填补。 带负电荷的价电子依次填补 空穴的运动，从效果上看，相当于带正电荷的空穴作相反方向的运动。3 .结论(1)半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。(2)本征半导体中

4、，自由电子和空穴相伴产生，数目相同。(3) 一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子 空穴对的数目相对稳定。(4)温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。二、N型半导体和P型半导体本征半导体完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半导体。杂质半导体在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性能显著改变。根据掺入杂质的 性质不同，杂质半导体分为两类：电子型(N型)半导体和空穴型(P型)半导体。1 . N型半导体在硅（或错）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、神（As）等，则构成N型半导体。在纯净半导体硅

5、或错中掺入磷、种等5价元素，由于这类元素的原子最外层 有5个价电子，故在构成的共价键结构中，由于存在多余的价电子而产生大量自 由电子，这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子半导体或N型半导体，其中自由电子为多数载流子，热激发形成的空穴为少数载流子。2 .P型半导体在硅（或错）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，如硼（B）、钿（In）等, 则构成P型半导体。在纯净半导体硅或错中掺入硼、铝等3价元素，由于这类元素的原子最外层 只有3个价电子，故在构成的共价键结构中，由于缺少价电子而形成大量空穴， 这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动，称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴为多数载流子，热激发形成

6、的自由电子是少数载流子。二+. f 4 5 :十 +>+o OIO 0 O 。 O00 N型半导体P型半导体、PN结及其单向导电性1 . PN结的形成半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。 载流子在电场作用下 的定向运动称为漂移运动。在半导体中,如果载流子浓度分布不均匀，因为浓度 差，载流子将会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动称为 扩散运动。多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为 扩散运动，如图1.6所示。P型半导体N型半导体。;。二 。G京& 回壬,.图1.7 PN结的形成（1）由于空穴和自由电子均是带电的粒子，所以扩散的结果使P区和N区原来的电中性被破坏

7、，在交界面的两侧形成一个不能移动的带异性电荷的离子层，称此离子层为空间电荷区，这就是所谓的 PN结，如图1.7所示。在空间电荷区， 多数载流子已经扩散到对方并复合掉了， 或者说消耗尽了，因此又称空间电荷区 为耗尽层。空间电荷区出现后，因为正负电荷的作用，将产生一个从N区指向P区的内电场。内电场的方向，会对多数载流子的扩散运动起阻碍作用。同时，内电场则可 推动少数载流子（P区的自由电子和N区的空穴）越过空间电荷区，进入对方。 少数载流子在内电场作用下有规则的运动称为漂移运动。漂移运动和扩散运动的方向相反。无外加电场时，通过 PN结的扩散电流等于漂移电流，PN结中无电 流流过，PN结的宽度保持一定

8、而处于稳定状态。口型半导体°。°空间电荷区 V © N型半导体.* O.内电场图1.8 PN结的形成(2)2. PN结的单向导电性如果在PN结两端加上不同极性的电压，PN结会呈现出不同的导电性能。(1) PN结外加正向电压PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电压，又称PN结正向偏置，简称为正偏，0口 60 T一©内电场 外电场 7图1.9 PN结外加正向电压(2) PN结外加反向电压PN结P端接低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置，简称为反偏，. 。 0 0 区 K © © © 宽 a

9、 a年内电场外电场a1 U R图1.20 PN结外加反向电压小结：PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态，外加 反向电压时处于截止状态。§1-2目的与要求1 . 了解半导体二极管的结构2 .掌握半导体二极管的符号3 .理解半导体二极管的伏安特性4 .知道二极管的主要参数重点与难点重点 1.二极管的符号2.二极管的伏安特性难点 二极管的伏安特性教学方法讲授法,列举法,启发法教具二极管,三角尺小结外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN 结仍处于截止状态。正向电压大于死区电压后，正向电流随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V,错管约

10、为0.2V。当反向电压的值增大到Ubr时，反向电压值稍有增大，反向电流会急剧增大，称此现象为反向击穿，UBR 为反向击穿电压。布置作业1-2 二 极 管一、半导体二极管的结构二极管的定义：一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来， 就构成 了半导体二极管，简称二极管。二极管按半导体材料的不同可以分为硅二极管、错二极管和神化钱二极管 等。二极管按其结构不同可分为点接触型、面接触型和平面型二极管三类。点接触型二极管PN结面积很小，结电容很小，多用于高频检波及脉冲数 字电路中的开关元件。面接触型二极管PN结面积大，结电容也小，多用在低频整流电路中。平面型二极管PN结面积有大有小。VD°

11、°正极上负极图1.11 二极管的符号简单介绍常见的二极管的外型了解国产二极管的型号的命名方法。二、半导体二极管的伏安特性1、正向特性外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN结仍处于截止状态。正向电压大于死区电压后，正向电流 随着正向电压增大迅速上升。通常死可修改编辑区电压硅管约为0.5V,错管约为0.2V。反向击穿特性/mA正向特性反向特性图1.13二极管的伏安特性曲线2、反向特性二极管外加反向电压时，电流和电压的关系称为二极管的反向特性。由图1.13可见，二极管外加反向电压时，反向电流很小（I-IS）,而且在相当宽的反 向电压范围内，反向电流几乎不变，因此，

12、称此电流值为二极管的反向饱和电流从图1.13可见，当反向电压的值增大到 Ubr时，反向电压值稍有增大，反 向电流会急剧增大，称此现象为反向击穿， Ubr为反向击穿电压。利用二极管的 反向击穿特性，可以做成稳压二极管，但一般的二极管不允许工作在反向击穿区。补充：二极管的温度特性二极管是对温度非常敏感的器件。实验表明，随温度升高，二极管的正向压 降会减小，正向伏安特性左移，即二极管的正向压降具有负的温度系数（约为 -2mV/C）；温度升高，反向饱和电流会增大，反向伏安特性下移，温度每升高 10C,反向电流大约增加一倍。三、二极管的主要参数(1)最大整流电流If最大整流电流IF是指二极管长期连续工作

13、时，允许通过二极管的最大正向 电流的平均值。(2)反向击穿电压Ubr反向击穿电压是指二极管击穿时的电压值o(3)反向饱和电流IS它是指管子没有击穿时的反向电流值。 其值愈小，说明二极管的单向导电 性愈好。另外(4)反向击穿电压Ub：指管子反向击穿时的电压值。(5)最高工作频率fm：主要取决于PN结结电容的大小。理想二极管:正向电阻为零，正向导通时为短路特性，正向压降忽略不计； 反向电阻为无穷大，反向截止时为开路特性，反向漏电流忽略不计。四、二极管极性的判定将红、黑表笔分别接二极管的两个电极，若测得的电阻值很小(几千欧以下)， 则黑表笔所接电极为二极管正极，红表笔所接电极为二极管的负极；若测得的

14、阻 值很大(几百千欧以上)，则黑表笔所接电极为二极管负极，红表笔所接电极为 二极管的正极。五、二极管好坏的判定(1)若测得的反向电阻很大(几百千欧以上)，正向电阻很小(几千欧以下)， 表明二极管性能良好。(2)若测得的反向电阻和正向电阻都很小，表明二极管短路，已损坏。(3)若测得的反向电阻和正向电阻都很大，表明二极管断路，已损坏。补充：特殊二极管1 .稳压二极管2 .发光二极管LED3 .光电二极管4 .变容二极管5 .激光二极管§1-3 三极管目的与要求1. 了解三极管的结构及类型2 .掌握半导体三极管的符号3 .理解半导体三极管的伏安特性及电流放大作用4 .知道三极管的主要参数和

15、检测方法重点与难点重点 1.三极管的符号2. 三极管的伏安特性曲线难点 三极管的伏安特性曲线教学方法讲授法,列举法,启发法教具二极管,三极管，三角尺小结放大区输出特性曲线近似平坦的区域称为放大区。三极管工作在放大状态时，具有以下特点：(a)三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置；(b)基极电流Ib微小的变化会引起集电极电流Ic较大的变化，有电流关系式：Ic= 3b;(c)对NPN型的三极管，有电位关系：Uc>Ub>Ue；(d)对NPN型硅三极管，有发射结电压 Ube0.7V;对NPN型错三极管,有 Ube-.2V0布置作业§1-3一、三极管的结构、符号及类型1 .三极管的

16、结构及符号半导体三极管又称晶体三极管（下称三极管），一般简称晶体管，或双极型晶体管。它是通过一定的制作工艺，将两个 PN结结合在一起的器件，两个 PN结相互作用，使三极管成为一个具有控制电流作用的半导体器件。三极管可以用 来放大微弱的信号和作为无触点开关。三极管从结构上来讲分为两类：NPN型三极管和PNP型三极管集电结.B匚发射结/集电区P 一基区'发射区集电结B， 发射结，N 基区。EPNP型NPN型三极管的文字符号为Vo三极管的结构特点：三极管制作时，通常它们的基区做得很薄（几微米到几十微米） ，且掺杂浓 度低；发射区的杂质浓度则比较高；集电区的面积则比发射区做得大， 这是三极 管

17、实现电流放大的内部条件。2 .三极管的类型（1）国产三极管的型号，见 P10-表1-3(2)三极管的分类：三极管可以是由半导体硅材料制成，称为硅三极管；也可以由错材料制成， 称为错三极管。三极管从应用的角度讲，种类很多。根据工作频率分为高频管、低频管和 开关管；根据工作功率分为大功率管、中功率管和小功率管。常见的三极管外形 如图P10-1.13所示。二、三极管的电流放大作用1、产生放大作用的条件内部：a)发射区杂质浓度 基区集电区b)基区很薄外部：发射结正偏，集电结反偏图1.14 三极管的工作电压电路2、三极管的电流分配及放大关系Ie = Ic + IbIe =Ic精选资料Ic = 0Ib三、

18、三极管的特性曲线三极管的特性曲线是指三极管的各电极电压与电流之间的关系曲线，它反映 出三极管的特性。它可以用专用的图示仪进行显示，也可通过实验测量得到。1、输入特性曲线它是指一定集电极和发射极电压 UCE下，三极管的基极电流 旧与发射结电压UBE之间的关系曲线。测量三极管特性的实验电路三极管的输入特性曲线截止区0放大可修改编辑区饱和区/V简单分析曲线规律。硅管的死区电压约0.5V,错管的死区电压约0.3V,三极管处于放大状态时, 硅管的Ube约0.7V,错管的Ube约0.3V。2 .输出特性曲线三极管的输出特性曲线是指一定基极电流 Ib下，三极管的集电极电流Ic与集电结电压Uce之间的关系曲线

19、。100 MA 80MA 如A 40 口 A 20u A IB=0A12 Uce精选资料曲线的分析理解，难点。一般把三极管的输出特性分为3 个工作区域，下面分别介绍。 截止区三极管工作在截止状态时，具有以下几个特点：(a)发射结和集电结均反向偏置；(b)若不计穿透电流Iceo ,有Ib、Ic近似为0;( c) 三极管的集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于一个开关断开。 放大区输出特性曲线近似平坦的区域称为放大区。三极管工作在放大状态时，具有以下特点：(a)三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置；(b)基极电流Ib微小的变化会引起集电极电流Ic较大的变化，有电流关系式：Ic= 3b；(c)对

20、NPN型的三极管，有电位关系：Uc>Ub>Ue;(d)对NPN型硅三极管，有发射结电压 Ube0.7V;对NPN型错三极管,有 Ube«.2Vo 饱和区三极管工作在饱和状态时具有如下特点：(a)三极管的发射结和集电结均正向偏置；(b)三极管的电流放大能力下降，通常有Ic<BIb；(C)UCE的值很小，称此时的电压UCE为三极管的饱和压降，用UCES表示。 一般硅三极管的UCES约为0.3V,错三极管的UCES约为0.1V;(d)三极管的集电极和发射极近似短接，三极管类似于一个开关导通。三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱和导通状态；作为放大元件使 用时，一般要工

21、作在放大状态。四、三极管的主要参数三极管的参数有很多，如电流放大系数、反向电流、耗散功率、集电极最大 电流、最大反向电压等，这些参数可以通过查半导体手册来得到。(1)共发射极电流放大系数 断口 B它是指从基极输入信号，从集电极输出信号，此种接法(共发射极)下的电 流放大系数。(2)极问反向电流 集电极基极间的反向饱和电流ICBO 集电极发射极间的穿透电流ICEO(3)极限参数 集电极最大允许电流ICM集电极最大允许功率损耗PCM反向击穿电压五、三极管的检测1 .已知型号和管脚排列的三极管，判断其性能的好坏可修改编辑精选资料(1)测量极问电阻(2)三极管穿透电流ICEO大小的判断(3)电流放大系

22、数B的估计2 .判别三极管的管脚(1)判定基极和管型(2)判定集电极c和发射极e(a)判别示意图出)等效也路图1.CK 判别三极管c、e电极的原理图可修改编辑精选资料§1.4 场 效 应 管目的与要求1. 了解场效应管的结构及工作原理2. 掌握场效应管的分类和符号3. 了解场效应管的转移特性曲线及输出特性曲线4. 知道场效应管的主要参数重点与难点重点场效应管的分类和符号难点场效应管的转移特性曲线及输出特性曲线教学方法讲授法,列举法,启发法 教具三极管，三角尺小结结型场效应管分为N 沟道结型管和P 沟道结型管，它们都具有3 个电极：栅极、源极和漏极，分别与三极管的基极、发射极和集电极相

23、对应。绝缘栅场效应管分为增强型和耗尽型两种，每一种又包括N 沟道和 P 沟道两种类型。场效应管的主要参数 夹断电压（UP） 开启电压（UT） 饱和漏极电流IDSS 最大漏源击穿电压（U （ BR） DS） 跨导（gm）布置作业§1.4 场 效 应 管场效应管则是一种电压控制器件，它是利用电场效应来控制其电流的大小，从而实现放大。场效应管工作时，内部参与导电的只有多子一种载流子，因此又 称为单极性器件。根据结构不同，场效应管分为两大类，结型场效应管和绝缘栅场效应管。一、结型场效应管结型场效应管分为N沟道结型管和P沟道结型管，它们都具有3个电极: 栅极、源极和漏极，分别与三极管的基极、发

24、射极和集电极相对应。1 .结型场效应管的结构与符号图1.23所示为N沟道结型场效应管的结构与符号，结型场效应管符号中的 箭头，表示由P区指向N区。图1.23 N沟道结型管的结构与符号P沟道结型场效应管的构成与 N沟道类似，只是所用杂质半导体的类型要反过来。图1.39所示为P沟道结型场效应管的结构与符号Qd耗母层NOS图1.23 P沟道结型管的结构与符号2 .结型场效应管的工作原理以N沟道结型场效应管为例，参考 P16图1-24.(1)当栅源电压UGS=0时，两个PN结的耗尽层比较窄，中间的 N型导 电沟道比较宽，沟道电阻小。(2)当UGS<0时，两个PN结反向偏置，PN结的耗尽层变宽，中

25、间的N 型导电沟道相应变窄，沟道导通电阻增大。(3)当UP<UGS或且UDS>0时，可产生漏极电流ID。ID的大小将随栅 源电压UGS的变化而变化，从而实现电压对漏极电流的控制作用。Uds的存在，使得漏极附近的电位高，而源极附近的电位低，即沿 N型导 电沟道从漏极到源极形成一定的电位梯度， 这样靠近漏极附近的PN结所加的反 向偏置电压大，耗尽层宽；靠近源极附近的 PN结反偏电压小，耗尽层窄，导电 沟道成为一个楔形。注意，为实现场效应管栅源电压对漏极电流的控制作用，结型场效应管在工作时，栅极和源极之间的PN结必须反向偏置。3 .结型场效应管的特性曲线(1)转移特性曲线在场效应管的Ud

26、s 一定时，Id与Ugs之间的关系曲线称为场效应管的转移特 性曲线，如图1.25所示。它反映了场效应管栅源电压对漏极电流的控制作用。图1.25 N沟道结型场效应管的转移特性曲线图1.25 N沟道结型场效应管的输出特性曲线当Ugs=0时，导电沟道电阻最小，Id最大，称此电流为场效应管的饱和漏极电流IdsSo当Ugs=Up时，导电沟道被完全夹断，沟道电阻最大，此时Id=0,称Up为火断电压。(2)输出特性曲线输出特性曲线是指栅源电压 Ugs 一定时，漏极电流Id与漏源电压Uds之间 的关系曲线场效应管的输出特性曲线可分为四个区域：可变电阻区恒流区截止区（夹断区）击穿区二、绝缘栅场效应管绝缘栅场效应

27、管是由金属（Metal ）、氧化物（Oxide ）和半导体（Semiconductor ）材料构成的，因此又叫 MOS管。绝缘栅场效应管分为增强型和耗尽型两种，每一种又包括N沟道和P沟道两种类型补充：耗尽型:Ugs=0时漏、源极之间已经存在原始导电沟道。增强型:Ugs=0时漏、源极之间才能形成导电沟道。无论是N沟道MOS管还是P沟道MOS管，都只有一种载流子导电， 均为单极型电压控制器件。MOS管的栅极电流几乎为零，输入电阻 Rgs很高。1、结构与符号以N沟道增强型MOS管为例，它是以P型半导体作为衬底，用半导体工 艺技术制作两个高浓度的N型区，两个N型区分别引出一个金属电极，作为MOS 管的

28、源极S和漏极D;在P形衬底的表面生长一层很薄的 SiO 2绝缘层，绝 缘层上引出一个金属电极称为 MOS管的栅极Go B为从衬底引出的金属电极， 一般工作时衬底与源极相连。源极 栅极 漏极金属SiO 气化物 绝缘层半导体衬底0 B图1.26 N沟道增强型MOS管的结构与符号符号中的箭头表示从P区（衬底）指向N区（N沟道），虚线表示增强型。2、N沟道增强型MOS管的工作原理如P18图1.27所示，在栅极G和源极S之间加电压Ugs,漏极D和源极S之间加电压Uds,衬底B与源极S相连。形成导电沟道所需要的最小栅源电压Ugs,称为开启电压Ut03、特性曲线（1）转移特性曲线（2）输出特性（可修改编辑图

29、1.28 N沟道增强型MOS管的转移特性曲线I1A可变电阻区# "/ 5Ft tWVO截止区图1.28 N沟道增强型MOS管的输出特性曲线三、场效应管的 主要参数夹断电压(Up)开启电压(Ut)饱和漏极电流Idss 最大漏源击穿电压(U (BR) DS)跨导(gm)四、场效应管应注意的事项(1)选用场效应管时，不能超过其极限参数。(2)结型场效应管的源极和漏极可以互换。(3) MOS管有3个引脚时，表明衬底已经与源极连在一起，漏极和源极 不能互换；有4个引脚时，源极和漏极可以互换。(4) MOS管的输入电阻高，容易造成因感应电荷泄放不掉而使栅极击穿永 久失效。因此，在存放MOS管时，

30、要将3个电极引线短接；焊接时，电烙铁的 外壳要良好接地，并按漏极、源极、栅极的顺序进行焊接，而拆卸时则按相反顺 序进行；测试时，测量仪器和电路本身都要良好接地， 要先接好电路再去除电极 之间的短接。测试结束后，要先短接电极再撤除仪器。（ 5）电源没有关时，绝对不能把场效应管直接插入到电路板中或从电路板中拔出来。（ 6）相同沟道的结型场效应管和耗尽型MOS 场效应管，在相同电路中可以通用。第 5 节其他半导体器件简单介绍，了解。精选资料§ 2.1 基本共射极放大电路目的与要求1. 掌握共射极放大电路组成2. 了解共射极放大电路的工作原理及性能特点3. 知道共射极放大电路中各元件的作用重

31、点与难点重点共射极放大电路组成难点共射极放大电路的工作原理教学方法讲授法 ,列举法,启发法教具三极管，三角尺小结电路中各元件的作用如下。（ 1）三极管（ 2）隔直耦合电容C1 和 C2（ 3）基极回路电源UBB 和基极偏置电阻Rb（ 4）集电极电源UCC5）集电极负载电阻Rc布置作业尺N zzfe 弟早常用放大器2.1基本共射极放大电路、三极管在放大电路中的三种连接方式 共射极组态（N共集电极组态（c）共基极组态上图所示为三极管在放大电路中的三种连接方式：图（ a）从基极输入信号，从集电极输出信号，发射极作为输入信号和输出信号的公共端， 此即共发射极（简称共射极）放大电路；图（b）从基极输入信

32、号，从发射极输出信号，集电极作为输入信号和输出信号的公共端，此即共集电极放大电路；图（ c）从发射极输入信号，从集电极输出信号，基极作为输入信号和输出信号的公共端， 此即共基极放大电路。二、基本放大电路的组成和工作原理1.共射极放大电路组成在三种组态放大电路中，共发射极电路用得比较普遍。这里就以NPN共射极放大电路为例，讨论放大电路的组成、工作原理以及分析方法。电路中各元件的作用如下。(1)晶体管V。放大元件，用基极电流iB控制集电极电流iCo(2)电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管处在放大状态，同时也是放大电路的能量来源， 提供电流iB和iCo UCC 一般在几伏到

33、 十几伏之间。(3)偏置电阻RBo用来调节基极偏置电流IB,使晶体管有一个合适的工作点， 一般为几十千欧到几百千欧。(4)集电极负载电阻RC。将集电极电流iC的变化转换为电压的变化，以获得 电压放大，一般为几千欧。(5)电容Cl、C20用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大电路 和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。为了减小传递信号的电压损失， Cl、C2应选得足够大，一般为几微法至几十微法，通常采用电解电容器。可修改编辑2、共射极放大电路的工作原理S.2共射极放大电路的分析目的与要求1 .掌握共射极放大电路分析方法种类2 .初步掌握共射极放大电路分析的具体方法计算法3 .会一些简

34、单共射极放大电路分析计算应用4 . 了解多级放大器重点与难点重点计算法分析共射极放大电路难点计算法分析共射极放大电路和应用教学方法讲授法，列举法,启发法教具三极管，三角尺小结静态工作点 Ucc EQBQ 一RbI = ： I CQBQU CEQ - U CC 一 1 CQ RC抑制零漂的方法有多种，如采用温度补偿电路、稳压电源以及精选电路元件等方法。最有效且广泛采用的方法是输入级采用差动放大电路。布置作业文2共射极放大电路的分析静态是指无交流信号输入时,电路中的电流、电压都不变的状态，静态时三极管各极电流和电压值称为静态工作点 Q （主要指 旧Q、ICQ和UCEQ）。静态分析主要是确定放大电路

35、中的静态值 旧Q、ICQ和UCEQ、直流通路和交流通路直流通路:耦合电容可视为开路。交流通路:（ui单独作用下的电路）。由于电容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于短路），直流电源UCC去掉（短接）。精选资料、计算法（近似估算法） 1、静态工作点U CC - U BEQIBLT-I CQ 二 一 I BQU CEQ = U CC 一 I CQ RC2、输入电阻和输出电阻微变等效电路法，基本思路把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路，就是放大电路的微变等效电路，然后用线性电路的分析方法来分析， 这种方法称为微变等效电路分析法。等效的条件是晶体管在小信号（微变量）情况下工作。这样就

36、能在静态工 作点附近的小范围内，用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。B Ibrvn一Rs . 1+ T U i Rb rbe（1）输入电阻Us。TUiR 丁 =%I i-i可修改编辑精选资料be = 300 (1')26( mV)I eq (mA)(2)输出电阻3、电压放大倍数例：图示电路，已知 U CC =12V , RB =300 k Q , RC =3 k , Rl =3 k , Rs =3k , P =50 ,试求：(1) Rl接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数Au ；(2)输入电阻R和输出电阻Ro；(3)输出端开路时的源电压放大倍数Aus = U°oUsRB0R

37、CC2q+U CC可修改编辑Ci +RlUou+Oui精选资料解：先求静态工作点可修改编辑I BQU CC -U beqU CC 12Rb"RB "300A =40 AICQ =PlBQ =50 0.04 =2mAU CEQ - U CC - ICQRC - 12 - 23 - 6V再求三极管的动态输入电阻rbe = 300 - (1 )比 0.963 kQAu为:(1) Rl接入时的电压放大倍数Rl断开时的电压放大倍数rbe0.963Rc50 3RlAu为:3 3503- - -78=-156 0.963(2)输入电阻R为:Ri=Rb / 公=300 / 0.963 之

38、0.96 k输出电阻Ro为:Ro =RC =3 kQ(3)AusUoUiUoUsUs UiRsRi(156) =39精选资料可修改编辑三、静态工作点稳定的放大电路条件:I2>>IB,则UbU CCUBEQRB2 一UeRe+ ucc+UCEQBu与温度基本无关。调节过程:温度 tTfIcTfIET U e（=i e Re） T u be（二 Ub 一1Ic J"*四、多级放大器多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成的电路。通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，一般采用输入阻抗较高的放大电路， 以便从信号源获得较大的电压输入信号并对信号进行放大。中间级

39、主要实现电压信号的放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。 通常把多级放大电路 的最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱动负载工作。中间级小信号放大电路功率放大电路1.阻容耦合它是指各单级放大电路之间通过隔直耦合电容连接。合两级放大电路。图 2.16所示为阻容耦+Uo+UccC3+ 11+ 1 I C IUs+)各极之间通过耦合电容及下级输入电阻连接。优点：各级静态工作点互不影响，可以单独调整到合适位置；且不存在零点漂移问题。缺点： 不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于需要大容量的耦合电容，因此不能在集成电路中采用。2.变压器耦合它是指各级放大电路之间通过变压器耦合传递

40、信号。图2.46 所示为变压器耦合放大电路。通过变压器T1 把前级的输出信号uo 1，耦合传送到后级，作为后一级的输入信号ui2。变压器T2将第二级的输出信号耦合传递给负载RL。变压器具有隔离直流、通交流的特性，因此变压器耦合放大电路具有如下特点：（ 1 ）各级的静态工作点相互独立，互不影响，利于放大器的设计、调试和维修。（ 2）同阻容耦合一样，变压器耦合低频特性差，不适合放大直流及缓慢变化的信号,只能传递具有一定频率的交流信号。（ 3）可以实现电压、电流和阻抗的变换，容易获得较大的输出功率。（ 4）输出温度漂移比较小。（ 5）变压器耦合电路体积和重量较大，不便于做成集成电路。3. 直接耦合放

41、大电路优点：能放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于没有耦合电容， 故非常适宜于大规模集成。精选资料缺点：各级静态工作点互相影响；且存在零点漂移问题。零点漂移：放大电路在无输入信号的情况下，输出电压 uo却出现缓慢、不规则波动的现象。产生零点漂移的原因很多，其中最主要的是温度影响。抑制零漂的方法有多种，如采用温度补偿电路、稳压电源以及精选电路元件 等方法。最有效且广泛采用的方法是输入级采用差动放大电路。差动放大电路的工作原理（了解）Ui = Uii -Ui2Uo = Uoi - Uo2+Ui1工-a+Ui 2X可修改编辑抑制零点漂移的原理静态时,Uil=Ui2 = 0 ,此时由负电源

42、UEE通过电阻RE和两管发射极提供两管的基极电流。由于电路的对称性，两管的集电极电流相等，集电极电位也相等，即：IC1= IC2UC1= UC2输出电压：U0 =UC1UC2 =0温度变化时，两管的集电极电流都会增大，集电极电位都会下降。由于电路是对称的，所以两管的变化量相等。即：AIC1= A IC2AUC1= AUC2输出电压：uo= (UC1 + AUC1) ( UC2 + AUC2 )=0即消除了零点漂移。2.3功率放大电路目的与要求1 .掌握功率放大器的要求2 .掌握功率放大器按工作状态进行的分类3 . 了解OCL功率放大电及OTL功率放大电路重点与难点重点功率放大器的类型难点 OC

43、L功率放大电及OTL功率放大电路教学方法讲授法，列举法,启发法教具 三极管，三角尺小结（1） 输出功率要足够大最大输出功率POM 是指在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。（ 2）效率要高（ 3）尽量减小非线性失真（ 4）分析估算采用图解法（ 5）功放中晶体管常工作在极限状态布置作业§ 2.3 功率放大电路功率放大电路的任务是向负载提供足够大的功率，这就要求 功率放大电路不仅要有较高的输出电压，还要有较大的输出电流。因此功率放大电路中的晶体管通常工作在高电压大电流状态，晶体管的功耗也比较大。 非线性失真也要比小信号的电

44、压放大电路严重得多。此外， 功率放大电路从电源取用的功率较大，为提高电源的利用率,必须尽可能提高功率放大电路的效率。放大电路的效率是指负载得到的交流信号功率与直流电源供出功率的比值。甲类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的中点。在工作过程中， 晶体管始终处在导通状态。这种电路功率损耗较大，效率较低，最高只能达到 50%。乙类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的截止点，晶体管仅在输入信号的半个周期导通。这种电路功率损耗减到最少，使效率大大提高。甲乙类功率放大电路的静态工作点介于甲类和乙类之间，晶体管有不大的静 态偏流。其失真情况和效率介于甲类和乙类之间。二、互补对称功率放大电路1 .

45、 OCL功率放大电路静态（ui=0）时，UB=0、UE=0,偏置电压为零，VI、V2均处于截止状态， 负载中没有电流，电路工作在乙类状态。动态（ui孙 时，在ui的正半周V1导通而V2截止，V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载；在 ui的负半周V2导通而V1截止，V2以射极 输出器的形式将负半周信号输出给负载。 可见在输入信号ui的整个周期内，VI、RL直V2两管轮流交替地工作，互相补充，使负载获得完整的信号波形，故称互补对 称电路。由于VI、V2都工作在共集电极接法，输出电阻极小，可与低阻负载? + U cc接匹配从工作波形可以看到，在波形过零的一个小区域内输出波形产生了失真， 这 种失真称为交越失真。产生交越失真的原因是由于 VI、V2发射结静态偏压为零， 放大电路工作在乙类状态。当输入信号 ui小于晶体管的发射结死区电压时，两 个晶体管都截止，在这一区域内输出电压为零，使波形失真。为减小交越失真，可给VI、V2发射结加适当的正向偏压，以便产生一个不 大的静态偏流，使VI、V2导通时间稍微超过半个周期，即工作在甲乙类状态， 如图所示。图中二极管D1、D2用来提供偏置电压。静态时三极管 VI、V