第3章半导体三极管及放大电路基础解析.ppt

1、电子技术，第三章半导体三极管，模拟电路部分，第三章半导体三极管和放大电路基础，3.1半导体BJT，3.2公极管放大电路，3.3度解分析，3.4小信号模型分析，3.5放大电路工作点稳定问题，底座很薄。通常从几微米到几十微米，掺杂浓度最低。感兴趣的结构截面，BJT的电流分配和放大原理，1 .内部载流子的传输过程，三极管的放大作用在一定的外部条件控制下通过载流子传输显示出来。外部条件：发射接头正偏差、收集器接头反向偏差。发射区域：留流器集电区域：留流器收集：留流器传输和控制(如NPN)，留流器传输过程，2 .电流分配关系，根据传输过程已知的IC=ICBO，IB=IB-ICBO，2，三极管是电流控制因

2、素，IC由IB控制。放大电路基本配置，常用电极连接方法，将集电极显示为CC作为公用电极，通用基准极连接方法，基准极作为公用电极，显示为CB。共同发射极连接方法，发射极作为共同电极，用CE表示；BJT的三种配置，半导体三极管的伏安特性(1)，三极管的伏安特性可以分为：输入伏安特性：输出伏安特性：根据测量结果，输入伏安特性曲线：uCE=0.5V，uCE1V IB=，结论：半导体三极管的主要参数，工程电流放大系数，工程直流电流放大系数，工程交流电流放大系数，一般在数十百之间，极间反向电流，集电极-基极反向饱和电流ICBO，集电极-发射极穿透电流ICEO集电极-发射极击穿电压U(、输入、输出、参考点，

3、施工极放大电路的构成(1)，作用：使发射结正向偏转，提供适当的静态工作点。基极电源和基极电阻，公极放大电路的构成(2)，集电极电源为电路提供能量。并保证集电极接头的反向偏转。将施工极放大电路的组成(3)，集电极电阻，变化的电流转换为变化的电压。施工极放大电路的构成(4)，结合容量：电解质，极性。大小为10F50F，在隔离输入输出和电路直流的连接的同时，允许信号无缝输入输出。施工极放大电路配置(5)，可省略，使用单电源，改进施工极放大电路(1)，改进施工极放大电路(2)，放大电路配置条件(1)，基本放大电路配置原则：1，需要晶体管(直流静态)，2，输入，输出信号需要组合路径，以隔离输入输出和电路

4、直流之间的连接，并无缝地通过交流信号。(交流动态)，放大电路的构成条件(2)，如何知道电路是否可以放大？晶体管必须在放大区域偏移。发射结是正偏，集电结是反偏。1 .信号能输入放大电路吗？信号能否从放大电路输出。根据扩大实施条件，判断过程如下：4 .正确设置静态工作点，以便整个波形位于放大区域。工程放大电路的工作原理(1)，ui=0时，放大电路称为静态。静态工作状态，电源的存在导致IB0，IC0，IBQ，ICQ，IEQ=IBQ ICQ，工程放大电路工作原理(2)，(ICQ，UCEQ)，()，动态作业状态，IB，如何更改uCE，uce的变化沿直线，uCE拓扑如何？uce与ui相反！工程放大电路的工

5、作原理(5)，各点波形，ui，t，uo，工程放大电路的工作原理(6)，工程放大电路的特征，工程放大电路的特征：1，输入，输出信号相位差180度。2，输入、输出信号是纯交流信号，信号是在通过工程放大电路传输的过程中交流直流混合信号。放大电路中每个点的电压或电流将较小的交流信号复盖在静态分析(DC)上。(动态分析)清理复叠。交流路径：仅考虑交流信号子回路。直流路径：仅考虑直流信号子回路。放大电路的分析方法(1)，信号的不同组成部分可以分别在不同的信道上进行分析。放大电路分析方法(2)、放大电路分析方法(3)、放大电路分析、静态分析、动态分析、估计方法、图形方法、微可变等效电路方法、图形方法、放大电

6、路分析方法(4)、静态工作点公用基本放大电路静态工作点的图形分析(4)，静态工作点对放大电路操作的影响(1)，放大电路正常放大时的绘画过程，qp点在哪里，放大工作最好吗？uo，可输出的最大无损信号，最大无损电压振幅，Q，Q，UOM=minUOM1 UOM2，动态分析的图形(1)，其中：动态分析的图形(2)，2，如何绘制交流负荷线的斜率？微可变等效电路(1)、微可变等效电路(2)、输入交流信号变化范围极小时，可以认为晶体管在线性区域上工作。在这种情况下，三极管使用线性模型，这种线性模型被称为三极管的微可变等效电路。、ube、IB、IB、IC和rce很大，通常被忽略。r较小，通常被忽略。微可变等效

7、电路(4)，工程放大电路的小信号模型，=交流路径晶体管微可变等效电路，放大电路的微可变等效电路用于计算放大电路的动态参数(AU、ri、rO)。工程基本放大电路的动态参数计算(1)，动态参数，ii，1。输入电阻ri计算，根据ri的定义，例如，在右侧电路中，很明显：因为通常有：Rbrbe:工程放大电路的输入电阻很小，经常不能满足电路要求。共同基本放大电路动态参数计算(2)，2。输出电阻rO计算，根据定义，放大电路的输出电阻与负载的日立等效电路的内部电阻相关，可以使用附加电压方法解决。端口打开，iO，独立源零点处理，附加电源，根据定义，例如，右侧回路的控制电流源电流为零，即ic=0:工程放大回路的输

8、出回路是大的，工程基本，负荷打开时达到最大值。定义了工程基本放大电路的动态参数计算(4)、信号源电动势us的电压比例。当RS=0时，Aus=AU。也就是说，对于电压放大电路，信号源内阻越小越好。基本放大电路分析的示例(1)，例如，在图放大电路中，容量C1、C2和C3可以忽略信号频率范围的内容电阻。测试：(1)绘制直流路径并计算静态工作点q。(2)绘制交流路径和微变灯电路，以计算动态参数。解决方案：绘制直流路径，什么是直流路径？基本放大电路分析的范例(2)，ibq，ubeq，ICQ，ICC，uceq，静态工作点q计算，静态工作点是什么？根据KVL，有：根据KCL，三极管的特性如下：- (1)，-

9、 (2)，-，电容和直流电源短路的电路是交流路径，基本放大电路分析的例子(4)，微可变等效电路，温度变化导致三极管参数变化。温度每上升100C，ICBO就增加一倍；温度每上升10C，UBE上升2.5mV，温度每上升0.5%-1%。在工程基本放大电路中，ui，1，静态分析，RE四极直流负反馈电阻，RB2下偏压电阻，分压偏压放大电路(1)，这个算法比较麻烦。通常使用如下所述的算法2、3。分压偏置放大电路(3)，其中一些箱相当于大卫南定理。因此，可以获得IE，UCE。算法2:分压偏置放大电路(4)，算法3:分压偏置放大电路(5)可以认为与温度无关。分压偏置放大电路(6)，例如，已知=50，UCC=1

10、2V，RB1=7.5k，RB2=2.5k，RC=2k，RE=1k，查找电路的静态运行，分压偏置放大电路分析的实例1，分压偏置放大电路(7)，2，动态分析，分压偏置放大电路(8)，缺点：分压偏置电路的Au与基本空位电路相比明显下降。如果温度稳定性好，又不降低Au，该怎么办？分压偏置放大电路(9)，CE后面的交流路径和微可变等效电路增加：分压偏置放大电路(10)，如您所见，增加CE会导致放大系数大幅增加。但是输入电阻反而减少了。电路应该如何进一步改进？分压偏置放大电路(11)，CE增加后：CE增加前：问题2:如果电路如下图所示进行分析，如何分析？分压偏移放大电路示例2 (1)，静态分析：直流路径，

11、分压偏移放大电路示例2 (2)，动态分析：交流路径，分压偏移放大电路示例2 (3)，交流路径：微可变等效电路共聚合电极放大电路(电压放大倍数，共聚合电极放大电路(5)，1。因此，输出电流Ie增加了。2 .输入输出相同，输出电压跟随输入电压，因此称为电压跟踪器。结论：共聚合电极放大电路(6)，2。输入电阻、输入电阻大的情况下，作为上一级负荷，对上一级放大的影响小，得到的信号大。共聚合电极放大电路(7)，3。输出电阻，共集电极放大电路(8)，一般：所以：四极输出机的输出电阻很小，负载能力很强。负载能力强意味着负载更改时基本上不会更改比例。公共收集器放大电路(9)，例如，已知的死角输出参数如下：RB=570k，RE