双极型晶体管及其放大电路

双极型晶体管及其放大电路第一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/81模拟电子技术2.2.3温度对晶体管特性的影响2.2.4晶体管的主要参数

一、电流放大系数二、极间反向电流三、极限参数2.3晶体管放大电路的放大原理

2.3.1放大电路的组成2.3.2静态工作点的作用

2.3.3晶体管放大电路的放大原理

第二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/82模拟电子技术2.3.4基本放大电路的组成原则

2.3.5直流通路和交流通路

2.4放大电路的静态分析和设计

2.4.1晶体管的直流模型及静态工作点的估算

2.4.2静态工作点的图解分析法

2.4.3晶体管工作状态的判断方法

2.4.4放大状态下的直流偏置电路

一、固定偏流电路二、分压式电流负反馈偏置电路第三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/83模拟电子技术

2.5放大电路的动态分析和设计2.5.1交流图解分析2.5.2放大电路的动态范围和非线性失真2.5.3晶体管的交流小信号模型

一、混合π型电路模型

二、低频H参数电路模型

2.5.4等效电路法分析共射放大电路

2.5.5共射放大电路的设计实例

第四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/84模拟电子技术2.6共集放大电路2.7共基放大电路2.8多级放大电路

2.8.1级间耦合方式2.8.2级联放大器的性能指标计算2.8.3常见的组合放大器一、CC―CE组合放大器二、CE―CC组合放大器三、CE―CB组合放大器作业第五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/85模拟电子技术（1）掌握双极型晶体管的工作原理、特性和参数。（2）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型。了解模型参数的含义。（3）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性能特点。（4）掌握静态工作点的基本概念和偏置电路的估算。（5）掌握图解分析方法和小信号等效电路分析方法，掌握动态参数（）的分析方法。（6）掌握多级放大电路动态参数的分析方法。第2章双极型晶体管及其放大电路第六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/86模拟电子技术2.1双极型晶体管的工作原理BJT(BipolarJunctionTransistor)，简称晶体管或三极管。2.1.1双极型晶体管的结构ecb发射极基极集电极发射结集电结基区发射区集电区N+PNcbeNPNPNPcbe(a)NPN管的原理结构示意图(b)电路符号BaseCollectorEmitter图2.1.1晶体管的结构与符号第七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/87模拟电子技术图2.1.2平面管结构剖面结构特点1.三区二结2.基区很薄（10-1μm～100μm）3.e区重掺杂、c区轻掺杂、b区掺杂最轻4.Sc结>Se结第八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/88模拟电子技术图2.1.3晶体管内载流子的运动和各极电流cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN1.发射区向基区注入电子；2.电子在基区中边扩散边复合；3.扩散到集电结的电子被

集电区收集。

2.1.2双极型晶体管的工作原理

一、放大状态下晶体管中载流子的运动基区从厚变薄，两个PN结演变为三极管，这是量变引起质变的一个实例。第九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/89模拟电子技术二、电流分配关系cICeIENPNIBRCUCCUBBRBbIBNIENICNICBOIEPIBICIE跨越两个PN节，

体现了放大作用。第十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/810模拟电子技术1.直流电流放大系数基区传输效率发射区发射效率共基直流电流放大系数cICeIENPNIBRCUCCUBBRBbIBNIENICNICBOIEP第十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/811模拟电子技术cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBObIBNIEPIENICN共射直流电流放大系数第十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/812模拟电子技术共射、共基直流电流放大系数、间关系第十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/813模拟电子技术

若忽略ICBO,则2.IC、IE、IB、三者关系第十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/814模拟电子技术2.2晶体管特性曲线全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。图2.2.1晶体管的三种基本接法（组态）cebiBiC输出回路输入回路(a)共发射极(CommonEmitter)(b)共集电极(CommonCollecter)(c)共基极(CommonBase)输入回路（接信号源，加入信号）；输出回路（接负载，取出信号）；ecbiBiEceiEiCb第十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/815模拟电子技术

2.2.1共射极输出特性曲线

图2.2.2共发射极特性曲线测量电路μAmAVViBiCUCCUBBRCRB＋－uBE＋－uCE＋－第十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/816模拟电子技术图2.2.3共射输出特性曲线ActiveCutoffSaturationC结零偏压E结零偏压C结反偏C结正偏E结正偏E结反偏第十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/817模拟电子技术图2.2.3共射输出特性曲线共发射极接法输出特性曲线.aviActiveRegionCutoffRegionSaturationRegion第十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/818模拟电子技术cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBObIBNIEPIENICN1.放大区（发射结正偏，集电结反偏）(1)uCE

变化时,IC

影响

很小（恒流特性）(2)基极电流iB

对集电极

电流iC

的控制作用很

强，引入交流电流放

大倍数第十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/819模拟电子技术cICeIENPNIBRCUCCUBBRBb2.饱和区（发射结和集电结均处于正向偏置）E结正偏C结零偏的正向传输(1)

iB一定时，iC比放大

时要小；(2)UCE一定时iB增大，

iC基本不变。C结正偏E结零偏的反向传输内部载流子的传输过程分解为第二十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/820模拟电子技术临界饱和：UCE=UBE，即UCB=0（C结零偏）。饱和压降

UCE(sat)=0.3V（小功率Si管）；

UCE(sat)=0.1V（小功率Ge管）。饱和（saturation）关于饱和区的说明第二十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/821模拟电子技术cICeIENPNIBRCUCCUBBRBb3.截止区（发射结和集电结均处于反向偏置）三个电极均为反向电流，所以数值很小。(1)iB=-iCBO(此时i

E=0)

以下称为截止区；(2)工程上认为：iB=0以

下即为截止区。因为

在iB=0和iB=-iCBO

间，放大作用很弱。ICBOIEBO第二十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/822模拟电子技术

c结e结正偏反偏正偏

反偏晶体管的工作状态总结饱和放大截止倒置放大饱和状态：极间电压近似为0截止状态：电极电流近似为0第二十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/823模拟电子技术2.2.2共射极输入特性曲线图2.2.7共发射极输入特性曲线(1)UCE=0时，晶体管相当于两个并联二极管，iB

很大，曲线明显左移。cICeIENPNIBUBBRBb第二十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/824模拟电子技术2.2.2共射极输入特性曲线图2.2.7共发射极输入特性曲线(2)0<UCE<1时，随UCE增加，曲线右移，特别在0<UCE<UCE(SAT),即工作在饱和区时，移动量更大一些。cICeIENPNIBRCUCCUBBRBb第二十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/825模拟电子技术2.2.2共射极输入特性曲线图2.2.7共发射极输入特性曲线(3)UCE>1时，曲线近似重合。cICeIENPNIBRCUCCUBBRBb第二十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/826模拟电子技术2.2.3温度对晶体管特性的影响T↑，uBE↓：T↑，ICBO↑：T↑，β

↑：T↑，

IC↑：结论第二十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/827模拟电子技术2.2.4晶体管的主要参数

一、电流放大系数1.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。2.共射交流放大系数反映动态时的电流放大特性。在以后的计算中，不必区分。由于，呈线性关系因此第二十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/828模拟电子技术4.共基交流放大系数3.共基直流放大系数在以后的计算中，不必区分。由于，呈线性关系因此第二十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/829模拟电子技术二、极间反向电流1ICBO发射极开路时，集电极—基极间的反向电流，称为集电极反向饱和电流。2ICEO基极开路时，集电极—发射极间的反向电流，称为集电极穿透电流。3IEBO集电极开路时，发射极—基极间的反向电流。第三十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/830模拟电子技术三、极限参数1.击穿电压U(BR)CBO指发射极开路时，集电极—基极间的反向击穿电压。U(BR)CEO指基极开路时，集电极—发射极间的反向击穿电压。U(BR)EBO指集电极开路时，发射极—基极间的反向击穿电压。该值通常较小，只有几伏。例如：3DG6(NPN)，U(BR)CBO=115V，

U(BR)CEO=60V，U(BR)EBO=8V。第三十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/831模拟电子技术2.集电极最大允许电流ICMICM(MaximumCollectorCurrent)一般指β下降到正常值的2/3时所对应的集电极电流。当iC>ICM时，虽然管子不致于损坏，但β值已经明显减小。3.集电极最大允许耗散功率PCM

PCM

(MaximumPowerDissipation)表示集电极上允许损耗功率的最大值。超过此值就会使管子性能变坏或烧毁。

PCM=IC·UCE第三十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/832模拟电子技术图2.2.8晶体管的安全工作区功耗线过损耗区击穿区过流区SafeOperatingArea第三十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/833模拟电子技术RCuoVui＋－RB＋－UBBUCC2.3.1放大电路的组成图2.3.1共射极放大电路1.当ui=0时，电路处于静态；

2.当ui≠0时，电路处于动态，

动态时交流量与直流量共存。2.3晶体管放大电路的放大原理

动态：由交流信号源

引起的一种工作状态。静态：由直流电源

引起的一种工作状态。第三十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/834模拟电子技术2.3.2静态工作点的作用

图2.3.2没有设置合适的静态工作点RCuoVui＋－RB＋－UCCiBtuBEtiBuBE第三十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/835模拟电子技术2.3.3晶体管放大电路的放大原理

tui0tuBEUBEQ0RCuoVui＋－RB＋－UBBUCC＋图2.3.3设置合适静态工作点共射放大电路波形iBtuBEtiBuBE第三十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/836模拟电子技术tui0tuBEUBEQ0uCEtUCEQ0uo0tiCtICQ0RCuoVui＋－RB＋－UBBUCC＋图2.3.3设置合适静态工作点共射放大电路波形第三十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/837模拟电子技术

图2.3.4阻容耦合共射放大电路RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－US、RS：正弦信号源电压及内阻UCC：直流电源RB：基极偏置电阻RC：集电极负载电阻RL：负载电阻C1(C2)：耦合电容UCC2.3.4基本放大电路的组成原则1.只有一个放大管的放大电路，共有三种组态。第三十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/838模拟电子技术(1)

RB,RC,UCC使放大器工作在放大区。(2)采用RB,RC,C1,C2构成阻容耦合连接方式。选择合适的电容C1、C2使其对交流信号的容抗近似为0，交流信号可无损耗地送入发射结。2.放大电路中各元件的作用RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第三十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/839模拟电子技术(1)晶体管偏置在放大状态，且有合适的工作点。(2)输入信号必须加在基极—发射极回路。(3)须有合理的信号通路。需进行交流分析需进行直流分析RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC3.基本放大电路的组成原则第四十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/840模拟电子技术

2.3.5直流通路和交流通路分析对象：直流成份、直流通路（偏置电路）1.直流（静态）分析：2.交流（动态）分析：加入交流信号，即ui≠0当放大器没有送入交流信号时，即ui=0分析对象：交流成分、交流通路第四十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/841模拟电子技术3.画直流通路的原则(1)C开路(2)L短路4.画交流通路的原则(1)通常C短路(2)

通常L保留(3)直流电源UCC短路(3)直流电源UCC视为恒压源(4)交流电源Us=0,Rs保留(4)交流电源Us,Rs保留第四十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/842模拟电子技术图2.3.5(a)共射放大器的直流通路RBUCCRCRCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第四十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/843模拟电子技术RCUoUs＋－RsRBRL＋－IiIo习惯用有效值练习：P632.14(a)(c)图2.3.5(b)共射放大器的交流通路RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第四十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/844模拟电子技术

2.4放大电路的静态分析和设计直流工作状态分析（静态分析）将输入、输出特性曲线线性化

（即用若干直线段表示）等效电路（模型）第四十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/845模拟电子技术(a)输入特性近似图2.4.1晶体管伏安特性曲线的折线近似及直流模型uBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)IB＝0(b)输出特性近似2.4.1晶体管的直流模型及静态工作点的估算

第四十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/846模拟电子技术(e)饱和状态模型ebcβIBIBUBE(on)ebcebcUBE(on)UCE(sat)图2.4.1晶体管伏安特性曲线的折线近似及直流模型uBE0iBUBE(on)0uCEiCUCE(sat)(c)放大状态模型(d)截止状态模型cbe(Si||Ge)第四十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/847模拟电子技术例2.4.1晶体管电路如图2.4.2(a)所示。若已知晶体管工作在放大状态，β=100，试计算晶体管的IBQ，ICQ和UCEQ。ICQ＋－UCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k图2.4.2晶体管直流电路分析(a)电路第四十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/848模拟电子技术图2.4.2晶体管直流电路分析(b)直流等效电路ICQ＋－UCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3keRBUBE(on)bIBQβIBQcICQUCCRC＋－UCEQUBB第四十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/849模拟电子技术2.4.3晶体管工作状态的判断方法

图2.4.5晶体管直流分析的一般性电路RBUBBRCUCC(a)电路RE第五十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/850模拟电子技术RBUBBRCUCCRE1.假设晶体管处于截止状态晶体管工作状态的判断步骤截止状态下的等效电路RBUBBRCUCCRE第五十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/851模拟电子技术RBUBBRCUCCRE2.假设晶体管处于放大状态RBUBBRCUCCREUBE(on)βIB放大状态下的等效电路第五十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/852模拟电子技术3.晶体管处于饱和状态RBUBBRCUCCRERBUBBRCUCCREUBE(on)UCE(sat)饱和状态下的等效电路(Si||Ge)第五十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/853模拟电子技术例2.4.2晶体管电路如图2.4.6所示。已知β=50，试求ui分别为0V和3V时的输出电压uo。RC3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo图2.4.6例2.4.2电路2.当ui=3V时，设晶体管截止1.当ui=0时，设晶体管截止此时uo=UCC=5V假设成立。则UBE=0，UCE=5V则UBE=3V，UCE=5V假设不成立。第五十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/854模拟电子技术与假设不符假设管子工作在放大区RC3kUCC5VRB39kui＋－＋－uo图2.4.6例2.4.2电路因此管子进入饱和状态第五十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/855模拟电子技术2.4.2静态工作点的图解分析法图2.4.3共射放大器的直流通路及输入回路分析

RBUCCRCIBQICQ＋－UCEQ1.输入回路分析NQMUBEQUCCIBQUCCRBuCE0iC第五十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/856模拟电子技术iB=IBQuCE0NQMiCUCEQUCCICQUCCRC(a)直流负载线与Q点图2.4.4放大器的直流图解分析2.输出回路分析第五十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/857模拟电子技术(b)Q点与RB、RC的关系uCE/V21012012340μA30μA20μA10μAiC/mA4684MNQRBQ3Q2Q4RCRBQ1RC图2.4.4放大器的直流图解分析RBUCCRCIBQICQ＋－UCEQ练习：P642.17第五十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/858模拟电子技术2.4.4放大状态下的直流偏置电路

一、固定偏流电路图2.4.7固定偏流电路RBUCCRC合理选择RB,RC的阻值，晶体管将处于放大状态第五十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/859模拟电子技术若IC↑(如更换管子,β增大)导致UCE↓静态工作点Q(UCEQ,ICQ)不稳定RBUCCRC固定偏流电路的缺点第六十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/860模拟电子技术RB1UCCRCRERB2

UEQ(=IEQRE)ICQ1.分压式电流负反馈偏置电路如何稳定Q点?若

ICQIEQUBEQ(=UBQ-UEQ)IBQ二、分压式电流负反馈偏置电路

UBQ=C第六十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/861模拟电子技术RB1UCCRCRERB2图2.4.8分压式电流负反馈偏置电路兼顾UCEQ为确保UB固定I1≈I2>>IBQRB1、RB2的取值愈小愈好增大电源UCC的无谓损耗取I1I22.I1=I2=?

UB=?第六十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/862模拟电子技术RB1UCCRCRERB2UCCRCRERBUBB分压式电流负反馈偏置电路用戴维南定理等效后的电路baRCRERB1UCCRB2ba

RB=RB1‖RB23.如何计算分压式电流负反馈偏置电路Q点?第六十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/863模拟电子技术UCCRCRERBICQUBBIBQI1≈I2>>IBQ与等价I1≈I2>>IBQ当时所以第六十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/864模拟电子技术例

电路如下图所示。已知β=100,UCC=12V,

RB1=39kΩ,RB2=25kΩ,RC=RE=2kΩ，试计算工作点ICQ和UCEQ。RB1UCCRCRERB2第六十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/865模拟电子技术若按估算法直接求ICQ，则：RB1UCCRCRERB2误差：第六十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/866模拟电子技术

2.5放大电路的动态分析和设计线性放大的基本概念①幅度放大②频谱（波形）不变第六十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/867模拟电子技术线性放大器Io+_Uo+_UiIi信号源负载信号源负载放大器二端口网络通用模型第六十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/868模拟电子技术2.5.1交流图解分析瞬时值直流值交流值1.输入回路分析RCUoUi＋－RBRL＋－ΔiB＋－ΔUBE第六十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/869模拟电子技术iBIBQtiBIBQuBEuBEtiBmaxiBminQUBEQ放大器的交流图解分析之输入回路的工作波形第七十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/870模拟电子技术2.输出回路分析RCUoUi＋－RBRL＋－ΔiC＋－ΔuCE交流负载线方程第七十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/871模拟电子技术图2.5.1放大器的交流图解分析之输出回路的工作波形QiCiBmaxiBminiCICQttuCEuCEUCCUCEQICQRL′ICQUCCRC交流负载线k＝－RL′1Q1Q2IBQA放大电路的动态图解分析.avi第七十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/872模拟电子技术共射极放大器的电压、电流波形RCUoUs＋V＋＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCCtui0tuBEUBEQ0uCEtUCEQ0uo0tiBtIBQ0iCtICQ0第七十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/873模拟电子技术2.5.2放大电路的动态范围和非线性失真Q交流负载线iC0t0iCiBuCEuCE0t图2.5.2Q点不合适产生的非线性失真(a)截止失真第七十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/874模拟电子技术图2.5.2Q点不合适产生的非线性失真(b)饱和失真Q交流负载线iCiCiB0tuCEuCE0t0放大器的截止失真和饱和失真.avi第七十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/875模拟电子技术

Uopp=2Uom放大器输出动态范围：受截止失真限制，其最大不失真输出电压的幅度为因饱和失真的限制，最大不失真输出电压的幅度为其中较小的即为放大器最大不失真输出电压的幅度，而输出动态范围Uopp则为该幅度的两倍，即放大器的最大不失真输出幅度.avi第七十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/876模拟电子技术例2.5.1放大电路如下图所示。设UCC=12V,RC=2kΩ,

RL=∞,RB=280kΩ,=100，忽略晶体管的饱和压降。RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC（3）调节RB，使ICQ=3mA时，

Uopp=？（1）试确定该电路的Uopp=？（2）调节RB，使ICQ=2mA时，

Uopp=？第七十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/877模拟电子技术（1）试确定该电路的Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第七十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/878模拟电子技术（2）调节RB，使ICQ=2mA时，Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第七十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/879模拟电子技术（3）调节RB，使ICQ=3mA时，Uopp=？RCUo＋V＋Us＋－Rs＋－UiC1RB(UCC)C2RL＋－UCC第八十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/880模拟电子技术2.5.3晶体管的交流小信号模型

交流工作状态分析（动态分析）在Q点处对输入、输出特性曲线线性化

（即用直线段表示）Q点处的交流小信号等效电路（线性等效模型）第八十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/881模拟电子技术

一、混合π型电路模型

图2.5.3共发射极晶体管uceib＋－＋－ubeic第八十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/882模拟电子技术1.交流小信号情况下三极管伏安特性的近似及简化的三极管等效电路iBuBEQO＋－beuCEOiCQ＋－ce＋－be＋－ce第八十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/883模拟电子技术平面管结构示意图cebrbb′rcc′PN＋N＋NCb′cCb′eree′b′b′：基区的理论基极r

bb′通常取值200Ω2.考虑基区体电阻及引线接触电阻时如何修改等效模型？第八十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/884模拟电子技术＋－＋rbb′rb′eb′bce考虑基区体电阻及引线接触电阻引入的参数e第八十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/885模拟电子技术3.考虑基区宽度调制效应时如何修改等效模型？uCEOiCQiBuBEQO第八十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/886模拟电子技术见图1见图2图1＋－ube＋－ucebcerbb′b′第八十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/887模拟电子技术＋－ube＋－ucebcerbb′b′图2第八十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/888模拟电子技术＋－ube＋－ucebcerbb′b′考虑基区宽度调制效应引入的参数第八十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/889模拟电子技术＋－＋－ucercebcerbb′rb′eb′rb′c完整的混合π型电路模型(高频模型)eceCb′Cb′ube考虑PN结电容引入的参数4.考虑PN结的电容效应时如何修改等效模型？第九十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/890模拟电子技术＋－＋rbb′rb′eb′bce实用的低频混合π型电路模型－第九十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/891模拟电子技术

二、低频H参数电路模型适用范围：电路的网络模型很多，如：Z参数、Y参数、

A参数、H参数模型等。低频、小信号（振幅2.6mV左右）交流信号。第九十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/892模拟电子技术因在Q点处将输入、输出特性曲线线性化，则线性四端网络＋－＋－uBEuCEiBiC1.低频H参数电路模型的推导第九十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/893模拟电子技术若为正弦量第九十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/894模拟电子技术＋－Ube＋－Ucebcehiehoe1hfeIbIcIb＋－hreUce图2.5.9共发射极晶体管H参数电路模型第九十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/895模拟电子技术输出交流短路时的输入电阻输入交流开路时的反向电压传输系数输出交流短路时的电流放大系数输入交流开路时的输出电导2.H参数的物理含义第九十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/896模拟电子技术Uce＝0＋－Ubercebcerbb′rb′eb′rb′cIbgmUbe′Ic输出交流短路的混合π型电路3.H参数和混合π型电路模型参数间关系第九十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/897模拟电子技术

输入交流开路的混合π型电路＋－Ubercebcerbb′rb′eb′rb′cgmUbe′IcIb＝0＋－Uce第九十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/898模拟电子技术第九十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/899模拟电子技术如果忽略r

b′c的影响，则上式可简化为···1KΩ左右···20～200···10-5···10-3～10-4第一百页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8100模拟电子技术图2.5.10晶体管的H参数简化模型第一百零一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8101模拟电子技术2.5.4等效电路法分析共射放大电路根据直流通路估算直流工作点确定放大器交流通路、交流等效电路计算放大器的各项交流指标第一百零二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8102模拟电子技术Io+_Uo+_UiIi放大器低频二端口网络通用模型及交流参数定义RsUosRoRiRLUs+_第一百零三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8103模拟电子技术＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2图2.5.11共射放大器及其交流等效电路(a)电路第一百零四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8104模拟电子技术(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1图2.5.11共射放大器及其交流等效电路第一百零五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8105模拟电子技术1.电压放大倍数AuUiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1第一百零六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8106模拟电子技术2.电流放大倍数AiUiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1第一百零七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8107模拟电子技术3.输入电阻RiUiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1第一百零八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8108模拟电子技术4.输出电阻RoUiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1第一百零九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8109模拟电子技术5.源电压放大倍数AusUiRi＋＋－－RsRB2rbeIiRCRLUo＋－eIbβIbrceRoIcIobcRB1第一百一十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8110模拟电子技术6.发射极接有电阻RE时的情况

图2.5.12发射极接电阻时的交流等效电路第一百一十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8111模拟电子技术Ri=RB1//RB2//R′RiRi′第一百一十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8112模拟电子技术例2.5.3在图2.5.11电路中，若RB1=75kΩ,RB2=25kΩ,

RC=RL=2kΩ,RE=1kΩ,UCC=12V，晶体管的β=80,

r

bb′=100Ω,Rs=0.6kΩ,试求该放大器的直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus指标。＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RECE＋RLUCCRCRB1＋C2第一百一十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8113模拟电子技术

解按估算法计算Q点第一百一十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8114模拟电子技术第一百一十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8115模拟电子技术例2.5.4在上例中，将RE变为两个电阻RE1和RE2串联，且RE1=100Ω,RE2=900Ω，而旁通电容CE接在RE2两端，其它条件不变，试求此时的交流指标。＋－－＋＋－UoUiUsRsRB2＋C1RE2CE＋RLUCCRCRB1＋C2RE1第一百一十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8116模拟电子技术解由于RE=RE1+RE2=1kΩ，所以Q点不变。对于交流通路，现在射极通过RE1接地。此时，各项指标分别为第一百一十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8117模拟电子技术动态分析方法小结1.图解法：在晶体管特性曲线上通过作图确定信号变化量之间的关系。特点：形象、直观，便于理解放大原理、波形关系及非线性失真；适用于大信号分析，对于小信号放大器，用图解法难以准确地进行定量分析。2.等效电路法：利用器件的小信号模型进行电路分析，确定信号变化量之间的关系。特点：适用于小信号，运算简便，误差小。第一百一十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8118模拟电子技术－＋UiRB2＋C1RECE＋＋－UoRLUCCRCRB1＋C2共射放大电路＋－UsRs第一百一十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8119模拟电子技术－＋UiRB2＋C1RE＋－UoRLUCCRB1＋C2共集放大电路＋－UsRs第一百二十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8120模拟电子技术－＋UiRB2＋CBRE＋－UoRLUCCRCRB1＋C2共基放大电路＋－UsRs－＋C2第一百二十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8121模拟电子技术2.6共集放大电路＋－－＋UoUiUsRsRB2C1RERLUCCRB1＋C2(a)电路图2.6.1共集放大电路及交流等效电路第一百二十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8122模拟电子技术图2.6.1共集放大电路及交流等效电路(b)交流等效电路UiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie第一百二十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8123模拟电子技术1.电压放大倍数AuUiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie第一百二十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8124模拟电子技术2.电流放大倍数AiUiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie第一百二十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8125模拟电子技术3.输入电阻RiUiRi＋＋－－RsUsRB1IbRoRB2rbeβIbbcIcIeRERLIoRi′Iie第一百二十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8126模拟电子技术4.输出电阻Ro图2.6.2求共集放大器Ro的等效电路式中：而第一百二十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8127模拟电子技术所以，输出电阻第一百二十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8128模拟电子技术

2.7共基放大电路C1－＋Ui＋RE＋C2RCRB1RB2＋CB－＋UoRLUCC(a)共基极放大电路

图2.7.1共基极放大器及交流等效电路第一百二十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8129模拟电子技术(b)交流等效电路Ii－＋UiRERiIerbeRi′βIbIcRCRoRLIo－＋UoIb

图2.7.1共基极放大器及交流等效电路第一百三十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8130模拟电子技术1.电压放大倍数AuIi－＋UiRERiIerbeRi′βIbIcRCRoRLIo－＋UoIb第一百三十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8131模拟电子技术2.电流放大倍数AiIi－＋UiRERiIerbeRi′βIbIcRCRoRLIo－＋UoIb第一百三十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8132模拟电子技术3.输入电阻RiIi－＋UiRERiIerbeRi′βIbIcRCRoRLIo－＋UoIb第一百三十三页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8133模拟电子技术4.输出电阻RoIi－＋UiRERiIerbeRi′βIbIcRCRoRLIo－＋UoIb第一百三十四页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8134模拟电子技术表2.7.1三种基本放大器性能比较第一百三十五页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8135模拟电子技术2.8多级放大电路2.8.1级间耦合方式3.直接耦合方式1.阻容耦合方式2.变压器耦合方式收音机中用的中周（中频变压器）。广泛用于集成电路中。4.光电耦合方式广泛用于分立元件电路中。第一百三十六页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8136模拟电子技术2.8.2级联放大器的性能指标计算第一百三十七页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8137模拟电子技术2.8.3常见的组合放大器一、CC―CE组合放大器＋－UoRB1Ri↑RB2RC2RLRo－＋Ui＋－UsRsRE1Ro1↓V1V2图2.8.7CC―CE组合放大器的交流通路第一百三十八页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8138模拟电子技术＋－UoRB1RiRB2RLRo↓－＋UiV1RC1Ri2↑RE2V2二、CE―CC组合放大器图2.8.8CE―CC组合放大器的交流通路第一百三十九页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8139模拟电子技术例2.8.2放大电路如图2.8.9所示。已知晶体管β=100,rbe1=3kΩ,rbe2=2kΩ,rbe3=1.5kΩ，试求放大器的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。

图2.8.9例2.8.2电路Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ第一百四十页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8140模拟电子技术解该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大器。(1)输入电阻Ri：Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ第一百四十一页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8141模拟电子技术(2)输出电阻Ro:Rs＋－UsRE15.3kRRC23kRE33k－UEE(－6V)RLUo－＋0.2kVD1V1V2V3(＋6V)＋UCC2kVZ第一百四十二页，共一百五十八页，编辑于2023年，星期二2023/6/8142模拟电子技术(