双极型三极管及其基本放大电路

双极型三极管及其基本放大电路第1页，课件共194页，创作于2023年2月包含半导体元件等等你想知道吗？三极管的结构与特性？三极管有放大作用？怎样用三极管构成放大电路？是半导体元件之一，应用广泛？？？电子电路你知道吗？第2页，课件共194页，创作于2023年2月2.1双极型三极管2.1.1BJT的类型与结构2.1.2BJT的工作原理2.1.3BJT的特性曲线2.1.4BJT的主要参数2.1.5BJT的电路模型(BipolarJunctionTransistor,BJT)晶体三极管、半导体三极管、晶体管2.1.6BJT分析举例第3页，课件共194页，创作于2023年2月1.BJT的类型按材料分：硅管、锗管按功率分：小功率管<500mW、中功率管0.5～1W、大功率管>1W按结构分：NPN、PNP按使用频率分：低频管、高频管2.1.1BJT的类型与结构第4页，课件共194页，创作于2023年2月NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结—基区（很薄，杂质浓度低）—发射区（掺杂浓度高）—集电区（面积大）emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB2.BJT的内部结构第5页，课件共194页，创作于2023年2月2.1.2BJT的工作原理1.三极管放大的条件内部条件发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电结面积大外部条件发射结正偏集电结反偏2.满足放大条件的三种电路共发射极共集电极共基极很重要！第6页，课件共194页，创作于2023年2月3.三极管内部载流子的传输过程1)

发射区向基区注入多子电子，形成发射极电流

IE。ICN多数向BC结方向扩散形成ICN。IE少数与空穴复合，形成IBN。IBN基区空穴来源基极电源提供(IB)集电区少子漂移(ICBO)I

CBOIBIBN

IB+ICBO即：IB=IBN

–

ICBO2)电子到达基区后(基区空穴运动因浓度低而忽略)第7页，课件共194页，创作于2023年2月ICNIEIBNI

CBOIB

3)

集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流ICICIC=ICN+ICBOICN=IC-ICBO

第8页，课件共194页，创作于2023年2月ICNIEIBNI

CBOIBIC4.三极管的电流分配关系当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：IBN=I

B+ICBOICN=IC-ICBO穿透电流第9页，课件共194页，创作于2023年2月IE=IC+IBICNIEIBNI

CBOIBIC5.三极管的电流放大作用

IB控制载流子流通的闸门的开度，从而控制载流子到达集电区的流量的大小，即IC受IB控制：IC

＝βIB

。【问题引导】怎样从物理的角度来理解三极管的电流放大作用？第10页，课件共194页，创作于2023年2月ICNIEIBNI

CBOIBIC6.三极管发射结伏安特性方程反向饱和电流温度电压当量当T=300(27C)：UT=26mV发射结正偏时第11页，课件共194页，创作于2023年2月2.1.3三极管的特性曲线1.输入特性输入回路输出回路与二极管特性相似第12页，课件共194页，创作于2023年2月O特性基本重合(电流分配关系确定)特性右移(因集电区开始吸引电子，使基极电流减小)导通电压UBE(on)硅管：(0.60.8)V锗管：

(0.20.4)V取0.7V取0.3V硅管的UBE(on)取0.7V，锗管的UBE(on)取0.3V，是便于计算！不要理解为绝对的UBE(on)=0.7V，或UBE(on)=0.3V！否则就进入死胡同啦！第13页，课件共194页，创作于2023年2月2.输出特性iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321ICEO【问题引导】从输出特性可以计算β吗？第14页，课件共194页，创作于2023年2月3.三极管的三个工作区及其特点iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321A.截止区：

IB0

IC=ICEO0条件：发射结电压没达到开启电压集电结反偏截止区ICEO第15页，课件共194页，创作于2023年2月iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321B,放大区：放大区截止区条件：发射结正偏集电结反偏特点：平行、等间隔ICEO第16页，课件共194页，创作于2023年2月iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321C.饱和区：uCE

u

BEuCB=uCE

u

BE

0条件：两个结正偏特点：IC

IB临界饱和时：

uCE

=uBE深度饱和时：0.3V(硅管)UCES=0.1V(锗管)放大区截止区饱和区ICEO【问题引导】三极管当开关管使用时是工作在什么区？第17页，课件共194页，创作于2023年2月(1)三极管临界饱和状态

UCE

=UBE

VC

=VB集电极与基极等电位：或(2)临界饱和电压深度饱和时：0.7V(硅管)UCES=0.3V(锗管)0.3V(硅管)UCE=0.1V(锗管)一般地(3)集电极临界饱和电流ICS=…UCE=UCES时(4)基极临界饱和电流IBS=ICS/βD.三极管临界饱和状态第18页，课件共194页，创作于2023年2月(1)根据三极管结偏置判断工作状态工作状态发射结集电结电位或电压（以NPN型为例）截止偏置太小、零偏、反偏反偏UBE<Uon放大正偏反偏VC>VB>VEUBE>Uon饱和正偏正偏VB>VC，

VB>VEUBE>Uon4.三极管的三个工作区的判别方法第19页，课件共194页，创作于2023年2月5.6V6V5.3VSi测得三极管的各极直流电位如下图所示，确定三极管的工作状态。例2-34V-2V-2.7VSi2.3V3V8VSi8V-1V-0.3VSi放大饱和截止倒置/反向放大5.4V5V5.7VSi0V1.3V2VSi-2V-1V-1.3VSi放大饱和截止9.7V9V8VSi倒置/反向放大第20页，课件共194页，创作于2023年2月(2)根据三极管极电流判断工作状态工作状态IBICIE截止IB=0IC=0IE=0放大0<IB<IBSIC=βIBIE=(1+β)IB饱和IB>IBSIC<βIBIE<(1+β)IB（以NPN型为例）先计算ICS

，再计算IBS

，再计算IB，再比较IB与IBS第21页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4

判断下图各三极管的工作状态。(a)T为放大状态第22页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4

判断下图各三极管的工作状态。(b)T为放大状态第23页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4

判断下图各三极管的工作状态。T为饱和状态(c)时时T为截止状态第24页，课件共194页，创作于2023年2月(3)根据三极管极电位判断管脚、管型、管材当三极管处于放大状态时，若已知三极管的三个电极电位，可按如下方法判断三极管的管脚、管型、管材：1.电位为中间值的电极为b极2.电位与b极相差0.7V左右或0.3V左右的电极为e极3.另一电极为c极4.b极与e极相差0.7V左右为硅管，相差0.3V左右为锗管5.VC>VB>VE为NPN管，VC<VB<VE为PNP管第25页，课件共194页，创作于2023年2月12V11.3V0VSi12V3.7V3VSi12V15V12.7VSi12V12.3V0VGe12V15V14.7VGe12V11.7V15VGe测得放大电路中六只晶体管的直流电位如下图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。例2-1第26页，课件共194页，创作于2023年2月(4)根据三极管极电流的大小和方向判断管脚、管型当三极管处于放大状态时，若已知三极管的两个电极电流和方向，可按如下方法判断三极管的管脚、管型：NPN型ECBPNP型ECB1.两电极电流相差较大，电流数值小的电极为b极2.根据b极电流方向确定管型:(NPN或PNP)3.根据电流方向确定另两个电极(c极和e极)注意NPN和PNP型三极管各极电流方向！第27页，课件共194页，创作于2023年2月例2-2

已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圈中画出管子第28页，课件共194页，创作于2023年2月2.1.4晶体三极管的主要参数1.电流放大系数(1)共发射极电流放大系数iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321—直流电流放大系数

—交流电流放大系数一般为几十几百Q【问题引导】怎样从输出特性计算β？第29页，课件共194页，创作于2023年2月iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321(2)共基极电流放大系数

1一般在0.98以上。

Q3.极间反向饱和电流CB极间反向饱和电流

ICBO，CE极间反向饱和电流ICEO。（集电结反向饱和电流）（穿透电流）2.特征频率fTβ＝1时所对应的频率第30页，课件共194页，创作于2023年2月4.极限参数(1)ICM

—集电极最大允许电流，超过时

值明显降低。(2)PCM—集电极最大允许功耗PC=iC

uCE。iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作区U(BR)CBO

—发射极开路时C、B极间反向击穿电压。(3)U(BR)CEO

—基极开路时C、E极间反向击穿电压。U(BR)EBO

—集电极极开路时E、B极间反向击穿电压。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO要让三极管安全可靠地工作，不能越过极限参数组成的防火墙！第31页，课件共194页，创作于2023年2月5.温度对BJT参数和伏安特性的影响A.温度升高，输入特性曲线向左移。温度每升高1C，UBE

(22.5)mV。温度每升高10C，ICBO

约增大1倍。OT2>T1(1)温度对uBE的影响：uBE具有负温度系数(2)温度对iCBO和β的影响：iCBO和β具有正温度系数(3)温度对输入和输出特性曲线的影响第32页，课件共194页，创作于2023年2月B.温度升高，输出特性曲线向上移。iCuCE

T1iB=0T2>iB=0iB=0温度每升高1C，

(0.51)%。输出特性曲线间距增大。O注意三极管的参数是受温度影响的！第33页，课件共194页，创作于2023年2月半导体三极管的型号（补充）国家标准对半导体三极管的命名如下：3DG110B

用字母表示同一型号中的不同规格用数字表示同种器件型号的序号用字母表示器件的种类用字母表示材料三极管第二位：A表示锗PNP管、B表示锗NPN管、C表示硅PNP管、D表示硅NPN管第三位：X表示低频小功率管、D表示低频大功率管、G表示高频小功率管、A表示高频小功率管、K表示开关管。第34页，课件共194页，创作于2023年2月cT+-+-IBQICQUBEQUCEQbe+-+-IBQUBEQUDICQIBQUCEQbce2.1.5三极管的电路模型

1.直流模型PNP三极管的直流模型？第35页，课件共194页，创作于2023年2月（1）建立小信号模型的意义

由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是在一定的条件下（工作点附近）将非线性器件作线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。

由于研究对象的多样性和复杂性，往往把对象的某些特征提取出来，用已知的、相对明了的单元组合来说明，并作为进一步研究的基础，这种研究方法称为建模。引言2.h参数等效模型【问题引导】为什么要建立小信号模型？没有小信号模型就不好分析！第36页，课件共194页，创作于2023年2月当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。将三极管作为一个二端口网络：(2)建立小信号模型的思路第37页，课件共194页，创作于2023年2月在小信号情况下，对上两式取全微分得对于BJT双口网络，我们已经知道输入输出特性曲线如下：uBE=f(iB，uCE)iC=g(iB

，uCE)ube=h11ib+h12uceic=h21ib+h22uce(3)h参数的引出第38页，课件共194页，创作于2023年2月用小信号交流分量表示（将三极管作为一个二端口网络）ube=h11ib+h12uceic=h21ib+h22uce说明diB

与交流信号的关系对应电路第39页，课件共194页，创作于2023年2月输出端交流短路时的输入电阻—rbe；输出端交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数—β；输入端电流恒定（交流开路）的电压反馈系数输入端电流恒定（交流开路）时的输出电导。其中：四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（h参数）。ube=h11ib+h12uceic=h21ib+h22uce能构成电路图吗第40页，课件共194页，创作于2023年2月根据可得小信号模型BJT的H参数模型h21ibicuceibubeh12uceh11h22ube=h11ib+h12uceic=h21ib+h22uceuBEuCEiBcebiCBJT双口网络h参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。h参数与工作点有关，在放大区基本不变。（4）h参数小信号模型第41页，课件共194页，创作于2023年2月h21ibicuceibubeh12uceh11h22即rbe=h11

=h21

uT=h12

rce=1/h22则BJT的H参数模型为

uT很小，一般为10-310-4，rce很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路

ib

是受控源

，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。

（5）模型的简化非常重要！第42页，课件共194页，创作于2023年2月

一般用测试仪测出；

rbe

与Q点有关，可用图示仪测出。一般也用公式估算rbe

rbe=rbb’+(1+

)re其中对于低频小功率管rbb’≈(100－300）

则

而

(T=300K)

（6）h参数的确定第43页，课件共194页，创作于2023年2月12V11.3V0VSi12V3.7V3VSi12V15V12.7VSi12V12.3V0VGe12V15V14.7VGe12V11.7V15VGe测得放大电路中六只晶体管的直流电位如下图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。例2-1(本例前面已讲)2.1.6三极管分析举例第44页，课件共194页，创作于2023年2月例2-2(本例前面已讲)

已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圈中画出管子第45页，课件共194页，创作于2023年2月5.6V6V5.3VSi测得三极管的各极直流电位如下图所示，确定三极管的工作状态。例2-3(本例前面已讲)4V-2V-2.7VSi2.3V3V8VSi8V-1V-0.3VSi放大饱和截止倒置/反向放大5.4V5V5.7VSi0V1.3V2VSi-2V-1V-1.3VSi放大饱和截止9.7V9V8VSi倒置/反向放大第46页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4(本例前面已讲)判断下图各三极管的工作状态。(a)T为放大状态第47页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4(本例前面已讲)判断下图各三极管的工作状态。(b)T为放大状态第48页，课件共194页，创作于2023年2月例2-4(本例前面已讲)判断下图各三极管的工作状态。T为饱和状态(c)时时T为截止状态第49页，课件共194页，创作于2023年2月2.2放大电路的基本概念及性能指标2.2.1放大的概念2.2.2放大电路的性能指标第50页，课件共194页，创作于2023年2月2.2.1放大的概念

放大电路主要用于放大微弱的电信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，这里主要讲电压放大电路。第51页，课件共194页，创作于2023年2月2.2.2.放大电路的性能指标1.放大倍数——表征放大器的放大能力根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大器可分为四种类型，所以有四种放大倍数的定义。第52页，课件共194页，创作于2023年2月（2）电流增益:（3）互阻增益:（4）互导增益:

（5）功率增益:（1）电压增益（重点）:dB—分贝第53页，课件共194页，创作于2023年2月2.输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的等效电阻输入电阻：Ri=ui/ii（1）当信号源为电压源时，Ri越大越好。（2）当信号源为电流源时，Ri越小越好。输入端iiuiRiuSRS信号源Au输出端第54页，课件共194页，创作于2023年2月3.输出电阻Ro——从放大电路输出端看进去的等效电阻。输出端Ro输出端Au~uS第55页，课件共194页，创作于2023年2月

输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。

0,.o.ooSL==∞，=URI’U’R

输出电阻的定义：注意计算输出电阻的条件！输出电阻不包括负载电阻！第56页，课件共194页，创作于2023年2月V1={

100mV

50mVS1闭合

S1断开

RiUS1kV1S1RoV24kS2V2={

2mV

1mVS2闭合

S2断开

(1)Ri=?

Ro=?

(2)解解得例2-5S1闭合

S1断开

解得S2闭合

S2断开

本例说明，放大电路的输入电阻与输出电阻可以通过实验测得！第57页，课件共194页，创作于2023年2月4.通频带通频带：fBW=fH–fL放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线fAAm0.707AmfL下限截止频率fH上限截止频率

3dB带宽注意放大电路的放大倍数与信号频率有关！第58页，课件共194页，创作于2023年2月5.最大不失真输出电压UoM6.最大输出功率Pom7.放大电路的效率Pom

——最大输出功率Pv——直流电源消耗功率第59页，课件共194页，创作于2023年2月2.3单管共射放大电路2.3.1共射放大电路的组成和工作状态2.3.2共射放大电路的图解分析法2.3.3共射放大电路的等效电路分析法第60页，课件共194页，创作于2023年2月基本放大电路的分类

uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共集电极共基极共发射极（CE）；共基极（CB）；共集电极（CC）常用放大电路有：功率放大电路，差动放大电路，多级放大电路，集成运放，信号发生电路，……第61页，课件共194页，创作于2023年2月

放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。参考点集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。发射极偏置电阻，使发射结正偏，并提供适当的静态工作点IB和UBE。输入耦合电容：电解电容，有极性，大小为10μF～50μF。输出耦合电容：电解电容，有极性，大小为10μF～50μF。1.共射放大电路的组成2.3.1共射放大电路的组成和工作状态第62页，课件共194页，创作于2023年2月静态—放大电路输入信号变化量为零(ui=0)。

静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静态值（直流值）UBE、IB、IC

和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。动态—放大电路输入信号变化量不为零(ui

≠0)。

动态分析的任务就是要求放大电路的、Ri、Ro。可用放大电路的交流通路和交流等效电路来分析。2.放大电路的工作状态第63页，课件共194页，创作于2023年2月基本思想非线性电路经适当近似后可按线性电路对待，利用叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分。直流通路(ui=0)分析静态。交流通路(ui

0)分析动态，只考虑变化的电压和电流。3.分析三极管放大电路的基本思想和方法第64页，课件共194页，创作于2023年2月(1)直流通路—直流电源作用下直流电流流经的路径。①电容视为开路；②电感视为短路；③信号源视为短路（保留内阻）。(2)交流通路—输入信号作用下交流信号流经的路径。①大容量电容视为短路；②直流电源视为短路。4放大电路中的直流通路和交流通路

第65页，课件共194页，创作于2023年2月画出放大电路的直流通路C1C2uS+-RB+VCCRCRLRS+-uI+-uORB+VCCRC直流通路会画直流通路了吗？【问题引导】直流通路用来干什么？第66页，课件共194页，创作于2023年2月画出放大电路的交流通路C1C2uS+-RB+VCCRCRLRS+-uI+-uORBRCRLuiuouS+-RS+-+-交流通路会画交流通路了吗？【问题引导】交流通路用来干什么？第67页，课件共194页，创作于2023年2月5.放大电路的组成原则①静态工作点合适，对于BJT三极管放大电路，应保证发射结正偏，集电结反偏；②尽量使输入信号无损地传送到放大电路的净输入端；③尽量使输出信号无损地传送到放大电路的负载端；+VCCRCC1C2TRLRBRsus+-+-ui+-uo第68页，课件共194页，创作于2023年2月RB+VCCRCC1C2Tui=0时由于电源的存在IB0IC0ICIE=IB+ICRLIB无信号输入时ui=0(静态)时电路的工作状态:阻容耦合共射放大电路静态分析UBERB——偏置电阻IB

——偏置电流。(IC,UCE)(IB,UBE)静态工作点UCE2.3.2共射放大电路的图解分析法第69页，课件共194页，创作于2023年2月画出放大电路的直流通路C1C2uS+-RB+VCCRCRLRS+-uI+-uORB+VCCRC直流通路用估算法分析放大器的静态工作点（IB、UBE、IC、UCE）1.阻容耦合共射放大电路静态分析（估算法）第70页，课件共194页，创作于2023年2月（1）估算IB（UBE

0.7V)RB+VCCRCIBUBE（2）估算UCE、ICIC=IBUCEIC第71页，课件共194页，创作于2023年2月例A：用估算法计算静态工作点。已知：VCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。解：请注意电路中IB和IC的数量级!UBE

0.7VRB+VCCRCIBUBEUCEIC第72页，课件共194页，创作于2023年2月画出放大电路的直流通路C1C2uS+-RB+VCCRCRLRS+-uI+-uORB+VCCRC直流通路用图解法分析放大器的静态工作点（IB、UBE、IC、UCE）2.阻容耦合共射放大电路静态分析（图解法）IBUBEUCEIC第73页，课件共194页，创作于2023年2月输入直流负载线：UBE=VCC-IBRB

;输出直流负载线：UCE=VCC-ICRC

;

RB+VCCRCUCE+-RBVCCVCCRc+-UBEIBICIBUBEUCEIC直流负载线为什么改画成这样？将线性电路与非线性电路分开，便于图解！第74页，课件共194页，创作于2023年2月(IB,UBE)和(IC,UCE

)分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB输入直流负载线：UBE=VCC-IBRB;输出直流负载线：UCE=VCC-ICRC

;输入直流负载线输出直流负载线第75页，课件共194页，创作于2023年2月3.电路参数对静态工作点的影响:(1)改变RB

其他参数不变uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQRB

iBQ趋近截止区；RB

iB

Q趋近饱和区。C1C2RB+VCCRCRLRS+-uI+-uOuS+-第76页，课件共194页，创作于2023年2月3.电路参数对静态工作点的影响:(2)改变RC

其他参数不变RC

iBQ趋于饱和；C1C2RB+VCCRCRLRS+-uI+-uOiCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRCuS+-第77页，课件共194页，创作于2023年2月IBUBEQICUCEuiibibic交流放大原理（设输出空载）假设在静态工作点的基础上，输入一微小的正弦信号ui静态工作点4.动态工作情况分析输出直流负载线第78页，课件共194页，创作于2023年2月ICUCEicUCE也沿着负载线变化uCEUCE与Ui反相！uCE怎么变化？第79页，课件共194页，创作于2023年2月各点波形uo比ui幅度放大且相位相反Rb+VCCRcC1C2uiiBiCuCEuo＋－－＋→△UCE（-△IC×Rc）交流放大原理：→△UBE→△IB→△IC（b△IB）电压放大倍数：→

第80页，课件共194页，创作于2023年2月tuiOtIBQ

iBOt

iCOtICQuCEOtUCEQuoO符号说明C1C2RB+VCCRCRL+-uBE+-uO+-uiuCE+-iB第81页，课件共194页，创作于2023年2月RB+VCCRCC1C2RL输出端接入负载RL：不影响Q但影响动态！5.交流负载线作交流通路第82页，课件共194页，创作于2023年2月交流通路RBRCRLuiuoicuce其中：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL第83页，课件共194页，创作于2023年2月交流量ic和uce有如下关系：所以交流负载线的斜率为：uce=-ic（RC//RL）=-ic

RL或ic=（-1/RL）uce交流负载线的作法：①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②经过Q点。

iCuCE交流负载线是iC和uCE的关系曲线：iC＝f(uCE)而iC=IC+ic，uCE=UCE

+uce静态时iC=IC，uCE=UCE，所以交流负载线经过Q点。第84页，课件共194页，创作于2023年2月iCuCEVCCQIB交流负载线直流负载线①斜率为-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②经过Q点。

（2）交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹，即iC与uCE的关系曲线；（3）空载时(RL=∞)，交流负载线与直流负载线重合。注意：（1）直流负载线是无交流输入信号时，IC与UCE的关系曲线;特点：第85页，课件共194页，创作于2023年2月因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线性失真。1)“Q”过低引起截止失真NPN管：

uCE顶部失真为截止失真。PNP管：uCE底部失真为截止失真。不发生截止失真的条件：IBQ>IbM(交流分量最大值)。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce交流负载线6.放大电路的非线性失真问题第86页，课件共194页，创作于2023年2月2)“Q”过高引起饱和失真ICS集电极临界饱和电流NPN管：

uCE底部失真为饱和失真。PNP管：

uCE顶部失真为饱和失真。IBS—基极临界饱和电流。不接负载时，交、直流负载线重合，V

CC=VCC不发生饱和失真的条件：IBQ+IbMIBSuCEiCtOOiCO

tuCEQV

CC第87页，课件共194页，创作于2023年2月饱和失真的本质：负载开路时：接负载时：受RC的限制，iB增大，iC不可能超过VCC/RC。受RL的限制，iB增大，iC不可能超过V

CC/RL。C1+RCRB+VCCC2RL+uo++iBiCVui(RL=RC//RL)【问题引导】如何消除截止失真？如何消除饱和失真？第88页，课件共194页，创作于2023年2月选择工作点的原则：当ui较小时，为减少功耗和噪声，“Q”

可设得低一些；为提高电压放大倍数，“Q”可以设得高一些；为获得最大输出，“Q”可设在交流负载线中点。第89页，课件共194页，创作于2023年2月5.求最大不失真输出电压uCE/ViC/mAiBQ交流负载线UCEQtuCE/VOO斜率：UCESICQUCEQ-UCES最大不失真输出电压（有效值）:第90页，课件共194页，创作于2023年2月C1+Rc4KRb750K+VCC12VC2RL4K+uo++iBiCVuiuCE/ViC/mA21iB=5A1015202530Q直流负载线3UCEQOICQ61284例2-6（1）用图解法确定ICQ，UCEQ解：ICQ=1.5mA，UCEQ=6VVCC从图中读得：已知UBE=0.7V第91页，课件共194页，创作于2023年2月C1+Rc4KRb750K+VCC12VC2RL4K+uo++iBiCVuiuCE/ViC/mA21iB=5A1015202530Q直流负载线3UCEQOICQ61284交流负载线例2-6（2）ib=10sinωtA时，uo=

?

解：VCC从图中读得uo最大值为：8-6或6-4V,即2V,所以已知UBE=0.7V交流负载线斜率：iB=IBQ+

10iB=IBQ-

10uo=-2sinωtV

第92页，课件共194页，创作于2023年2月C1+Rc4KRb750K+VCC12VC2RL4K+uo++iBiCVuiuCE/ViC/mA21iB=5A1015202530Q直流负载线3UCEQOICQ61284交流负载线例2-6（3）放大器输出动态范围UOPP=

?

Rc、

RL=不变时，若使

UOPP最大

，则Rb=

?

解：由图解可得：VCC已知UBE=0.7VUCES=0.7V第93页，课件共194页，创作于2023年2月画出放大电路的交流通路C1C2+VCCui+-RBRCRL+-uo1)电压放大倍数的计算：RBRCRLuiuo+-+-2.3.3共射放大电路的等效分析法第94页，课件共194页，创作于2023年2月负载电阻越小，放大倍数越小。画微变等效电路rbeRBRCRLbceRBRCRLuiuo+-+-第95页，课件共194页，创作于2023年2月电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。2)输入电阻的计算：根据输入电阻的定义：RLrbeRBRC第96页，课件共194页，创作于2023年2月当信号源有内阻时：iiRiRSRL定义：Au和Aus的关系如何?【问题引导】如何根据us求ui？如何根据ui求uo？第97页，课件共194页，创作于2023年2月所以：用加压求流法求输出电阻：3)输出电阻的计算：根据定义RLrbeRBRC第98页，课件共194页，创作于2023年2月C1C2+VCCui+-RBRCRL+-uoRBRCRLuiuo+-+-RERErbeRBRCRLRE发射极加电阻！？第99页，课件共194页，创作于2023年2月C1C2+VCCui+-RBRCRL+-uoRBRCRLuiuo+-+-RArbeRBRCRL输入端加电阻！？RARA第100页，课件共194页，创作于2023年2月C1C2+VCCui+-RBRCRL+-uoRBRCRLuiuo+-+-RERErbeRBRCRLRE输入端及发射极加电阻！？RARARA知道Au、Ri公式怎么变化了吗？第101页，课件共194页，创作于2023年2月晶体三极管交流分析步骤①分析直流电路，求出“Q”，计算rbe。②画电路的交流通路。③在交流通路上把三极管画成h参数模型。④

分析计算叠加在“Q”点上的各极交流量。第102页，课件共194页，创作于2023年2月例2-7+Rc5KRb56K+VCC15VRL5K+uoiBiCVuiRs3Kus-∞5k解：静态：us=0解得：第103页，课件共194页，创作于2023年2月例2-7+Rc5KRb56K+VCC15VRL5K+uoiBiCVuiRs3Kus-∞5k解：动态：us≠0RLrbeRbRcRs3K+us-微变等效电路一定要学会怎样画微变等效电路！第104页，课件共194页，创作于2023年2月例2-7∞5k解：动态：us≠0RLrbeRbRcRs3K+us-第105页，课件共194页，创作于2023年2月求：1)静态工作点。2)电压增益Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro

。例B：电路如图所示，β=43，UBE=0.7V，rbb’=200Ω

3)若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？C1C2+VCC=20Vui+-RbRcRL+-uo470k6.2k3.9k第106页，课件共194页，创作于2023年2月IcVCE解：求：1)静态工作点C1C2+VCC=20Vui+-RbRcRL+-uo470k6.2k3.9k计算静态工作点的思路：直流通路→IB→IC→UCE(1)先在输入回路求IB：(2)根据IB求IC：IC=IB=1.76mA3)最后根据输出回路求UCE：第107页，课件共194页，创作于2023年2月2)Au=?Ri=?Ro=?C1C2+VCC=20Vui+-RbRcRL+-uo470k6.2k3.9k第108页，课件共194页，创作于2023年2月第109页，课件共194页，创作于2023年2月

3)若输出电压的波形出现如下失真，是截止还是饱和失真？应调节哪个元件？如何调节？是饱和失真应将Rb调大。C1C2+VCC=20Vui+-RbRcRL+-uo470k6.2k3.9k第110页，课件共194页，创作于2023年2月例C=100，uS

=10sint(mV)，求叠加在

“Q”点上的各交流量。rbb’=200Ω2.7k470k3.6k12V12V510第111页，课件共194页，创作于2023年2月[解]令ui=0，求静态电流IBQ①求“Q”，计算rbeICQ=IBQ=2.4mAUCEQ=12

2.42.7=5.5(V)第112页，课件共194页，创作于2023年2月uce②交流通路+uo+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE+uBE–

ube③小信号等效+uo+–

RBRLRSrbe

EibicicBCusRC+ube第113页，课件共194页，创作于2023年2月④分析各极交流量⑤

分析各极总电量uBE=(0.7+0.0072sint

)ViB=(24+5.5sint)AiC=(2.4+0.55sint

)

mAuCE=(5.5–

0.85sint

)V+uo+–

RBRLRSrbe

EibicicBCusRC+ube第114页，课件共194页，创作于2023年2月2.4静态工作点稳定的放大电路2.4.1影响静态工作点稳定的因素2.4.2稳定静态工作点的措施2.4.3分压式偏置共射放大电路分析第115页，课件共194页，创作于2023年2月1.温度对晶体管参数的影响T↑→ICBO↑,温度每升高10oC,ICBO↑一倍T↑→UBE↓,温度每升高1oC,UBE↓2.5mvT↑→β↑,温度每升高1oC,Δβ/β↑0.5—1%ICQ=βIBQ+(1+β)ICBOIBQ=（VCC-UBE）/RB

2.温度对静态工作点的影响

T↑→ICQ↑→Q↑→饱和失真

第116页，课件共194页，创作于2023年2月2.4.1影响静态工作点稳定的因素1.温度变化引起三极管输出特性变化导致工作点偏移℃↑→β↑→ICBO↑→ICEO↑→Q点上移至饱和区第117页，课件共194页，创作于2023年2月“Q”过高引起饱和失真ICS集电极临界饱和电流NPN管：uce底部失真为饱和失真;uCEiCtOOiCO

tuCEQV

CCPNP管：uce顶部失真为饱和失真。第118页，课件共194页，创作于2023年2月2.放大电路的结构对Q点的影响℃↑→β↑→ICBO↑→ICEO↑→IC↑→Q点上移至饱和区。温度变化时，基本共射放大电路对IC的变化没有补偿作用。IC=β

IB+(1+β)ICBO第119页，课件共194页，创作于2023年2月当环境温度发生变化时放大后信号失真，放大就没有意义啦！第120页，课件共194页，创作于2023年2月1.二极管温度补偿电路2.4.2稳定静态工作点的措施+VCCRcRb+UBEQ

IBQIRIEQICQ+UCEQ

+DC+-uoIRb

T(°C)↑→IC↑T(°C)↑→IR↑→IB↓→IC↓IC基本不变第121页，课件共194页，创作于2023年2月2.直流负反馈Q点稳定电路+VCCRc+UBEQ

IBQ+UCEQ

++-uoRLC1ui-C2RfBT(°C)↑→IC↑→VC↓→VB↓→IB↓→IC

↓什么是负反馈？以后章节会讲的！第122页，课件共194页，创作于2023年2月特点：RB1—上偏流电阻、RB2—下偏流电阻、

RE—发射极电阻共发射极电路

①电路组成3分压式偏置放大电路第123页，课件共194页，创作于2023年2月若电路调整适当，可以使ICQ基本不变。②稳定过程（原理）T↑→ICQ↑→ICQ×RE↑→VB固定→UBE↓→IBQ↓→ICQ↓③稳定的条件

UB固定UB=VCC×RB2

/(RB1+RB2)（1）I1>>IB硅管I1=（5--10）IBQ锗管I1=（10--20）IBQ（2）VB>>UBE硅管VB=（3--5）V锗管VB=（1--3）VI1第124页，课件共194页，创作于2023年2月+UBEQ

IBQI1IEQ①直流通路ICQ2.4.3分压式偏置共射放大电路分析1.静态分析：求Q点（IBQ、ICQ

、UCEQ）第125页，课件共194页，创作于2023年2月说明Q是否合适+VCCRCRERB1RB2+UBEQ

IBQI1IEQICQ+UCEQ

②估算法静态分析第126页，课件共194页，创作于2023年2月③利用戴维南定理（同学自己做）+VCCRCRERB1RB2VCC第127页，课件共194页，创作于2023年2月2.动态分析:求Au、Ri、Ro①画交流通路第128页，课件共194页，创作于2023年2月bcebce②画微变等效电路第129页，课件共194页，创作于2023年2月③计算Au“-”表示uo和ui反相。

Au的值比固定偏流放大电路小了。第130页，课件共194页，创作于2023年2月④计算RiRi↑第131页，课件共194页，创作于2023年2月⑤计算Ro第132页，课件共194页，创作于2023年2月如何提高电压放大倍数Au

？？

在RE两端并联一个电容，则放大倍数与固定偏置放大电路相同。

3.举例讨论

Au减小啦！！！第133页，课件共194页，创作于2023年2月例D

=100，RS=1k，RB1=62k，RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k，RL=5.6k，VCC=15V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。rbb’=200，1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo[解]第134页，课件共194页，创作于2023年2月+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo2)求Au，Ri，Ro，

AusRo=RC=3k第135页，课件共194页，创作于2023年2月例2-8第136页，课件共194页，创作于2023年2月第137页，课件共194页，创作于2023年2月2.5共集放大电路和共基放大电路2.5.1共集基本放大电路分析2.3.2共基基本放大电路分析第138页，课件共194页，创作于2023年2月IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usIBQ=(VCC

–UBEQ)/[RB+(1+)

RE]ICQ=

IBQUCEQ=VCC–

ICQ

RE直流通路由VCC=IBQRB+UBEQ+(1+)IBQ

RE]得2.5.1共集基本放大电路分析IBQIEQRERB+VCCUCEQ共集电极放大电路

(射极输出器、射极跟随器)1.静态分析：求Q点（IBQ、ICQ

、UCEQ）第139页，课件共194页，创作于2023年2月IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us交流通路RsRB++uoRLibiciiRE2.动态分析:求AU、Ri、RO①画交流通路②画微变等效电路微变等效电路usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RL=RE//RL③计算Au<1！还有意义吗？第140页，课件共194页，创作于2023年2月usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RL=RE//RL④计算RiRi比共射放大电路大！第141页，课件共194页，创作于2023年2月usRB+uoRLibiciirbeibRERs+RBibiciirbeibRERsus=0+uiiRERS=Rs//RBi=iRE

–

ib–ib⑤计算RoRo比共射放大电路小！第142页，课件共194页，创作于2023年2月射极输出器特点Au1

输入输出同相Ri

高Ro

低用途：输入级输出级中间隔离级3.特点IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us第143页，课件共194页，创作于2023年2月例E:

=120，RB=300k，rbb’=200，UBEQ=0.7V,RE=RL=Rs=1k，VCC=12V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

–

0.7)/[300+1211]

27(A)IEQ

IBQ

=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE

=12–3.21=8.8(V)第144页，课件共194页，创作于2023年2月2)求Au，Ri，Rorbe=200+26/0.027

1.18(k)Ri=300//(1.18121)=51.2(k)RL=

1

//

1

=0.5(k)第145页，课件共194页，创作于2023年2月无C3、RB3：Ri=(RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=50//510=45(k)Ri=(RB3+RB1//RB2)//[rbe+(1+)RE]Ri=(100+50)//510=115(k)无C3有RB3：接C3：RB3

//rberbeRi=rbe+(1+)(RB//RE)=(1+)(RB//RE)Ri=5150//10=425(k)+C1RSRERB1+VCCC2+–+uo–+us+RB2RB3C3=50100k100k100k10kRB+uoibiciirbeibRE+uiRB3例F提高Ri的措施。第146页，课件共194页，创作于2023年2月+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS

+us+uoC1RCRERS

+usRL交流通路+-uo2.5.2共基极放大电路

RCRERS

+usRL+-uoC1C3C2RB2RB1VCC1.静态分析：求Q点（IBQ、ICQ

、UCEQ）(略)这样画更直观，更符合习惯！第147页，课件共194页，创作于2023年2月RiRiRo∴

Ro=RC特点1.Au大小与共射电路相同。2.输入电阻小，Aus

小。RCRERS

+usRL交流通路+-uo微变等效电路+uoRCRERS+usRLrbeioicieiiib

ib+uiebc2.动态分析:

求Au、Ri、Ro第148页，课件共194页，创作于2023年2月无电流放大能力，有电压放大能力；uo与ui同相；输入电阻比共射电路小；输出电阻与共射电路相当。有点：频带宽。三种基本放大电路的比较3.共基放大电路的特点+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS

+us+uoC1共射和共基放大电路的电压增益较大，共集放大电路电压增益略小于1；共集放大电路的输入电阻最大，共基放大电路的输入电阻最小；共基放