第3章 晶体三极管及放大电路基础.ppt

1、电子工业出版社,模拟电子技术,徐丽香编著,第三章晶体三极管及放大电路基础,学习目标： （）了解三极管的电流放大作用。 （）掌握万用表判别三极管的引脚和性能好坏的方法。 （）了解三极管的三种组态特点。掌握共射电路的基本结构。 （）了解放大电路性能指标。掌握用万用表调试三极管各参数的方法。 （5） 制作放大电路，把微弱的信号进行放大，如做一个耳机放大器。,3.1三极管的结构和基本特性,三极管是有三个端子的器件，主要用于信号的放大和控制。 三极管按其极性分有 NPN型 PNP型。,3.1.1 初识三极管,三极管的实物、符号、工作示意,3.1.2 三极管的基本结构,3.1.3 三极管的工作特点,3.1

2、.4三极管的分类,【边学边练】用指针式模拟万用表检测三极管性能。,3.1.5 三极管的工作状态,1.三极管的三种组态,2.共发射极放大电路的输入输出特性,三极管的工作状态说明,3.三极管截止和饱和时的等效电路,三极管的工作状态判断。 当UBEIBS时，三极管饱和，C、E间相当于开关闭合，iC=ICS； 当UBE UTH，且0iBIBS，则三极管处在放大状态，iC=iB。,例31,某音响设备内有一放大电路如图3.6所示，=50， UCC=12V， RB =68k， RC =6.8k，分析当USB 分别为 -3V、2V、5V时，晶体管的工作在哪一个区？已知图中三极管是硅管，三极管导通时，UBE0.

3、7V，饱和导通时，UCEUCES（饱和压降）0.3V。,解,例31图,4.万用表检测三极管的工作状态,3.1.6 三极管的主要参数,3.2 放大电路的基本概念,放大电路的主要特征是：不失真地把输入信号放大。 不失真：保真度 输出信号比输入信号大,3.2.1 放大电路的分类,按照放大器放大的信号电量不同分类，可分为：电压放大器、电流放大器和功率放大器。 按照放大器放大的信号频率不同分类，可分为：低频放大器、高频放大器、超高频放大器。 按照放大器使用的放大元件所处的工作组态不同分类，可分为：共基极放大器、共集电极放大器、共发射极放大器。,3.2.2 放大电路的性能指标,输入电阻、输出电阻、放大倍数

4、,3.2.2 放大电路的性能指标,3.2.3 放大器的电量符号约定,放大器的静态：当输入的交流信号为零时，这时三极管的基极、集电极和发射极中都只有直流电流。 放大器的动态：当输入的交流信号不为零时，基极、集电极和发射极中的电流既含有直流电流成分又含有交流电流成分。,3.3 共射基本放大电路,3.3.1 电路结构和元器件的作用,3.3.2 共发射极放大电路的工作原理,3.3.3 三极管放大电路中的信号,3.3.4 三极管工作状态的影响因素,实验电路,1.基极偏置电阻对三极管工作状态的影响,2.输入信号幅度对三极管工作状态的影响,3.3.5 放大电路的静态工作点设置,1.直流通道：电容视为开路 2

5、.交流通道： (1) 耦合电容、旁路电容对交流来说可视为短路。 (2)直流电源对交流信号可视为短路。,工作点,静态时的三极管的IBQ、IEQ、ICQ、UBEQ、UCEQ统称为工作点。,4. 放大电路的静态分析,【例3.2】在图3.9中，电源电压VCC=12V，集电极电阻RC=3k，基极偏置电阻RB =300k，三极管为3DG6，=50。求：（1）放大器的静态工作点；（2）若RB=30k，求电路的工作状态。,解,工作点的影响因素之一,从上面分析中可知，RB的取值会影响三极管的工作状态。调节RB可使三极管处于合适的工作状态。三极管静态工作点设置合适时，集-射间电压通常略高于二分之一电源电压。,5.

6、稳定工作点的放大电路,（1）稳定工作点的原理分析,（2）静态工作点的计算（静态分析）,6.配合万用表测试调整三极管的静态工作点,3.3.6 三极管的动态分析,微变等效电路法分析,各参数的计算公式,【例3.3】,分压式偏置放大电路如图3.1所示.元件参数如图中标注，三极管为3DG12，=50。 试求： （1）电路的静态工作点； （2）画出电路的微变等效电路； （3）放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,例33图,解,3.4 三种基本组态放大电路的比较,3.5 多级放大器,耦合，就是指多级放大器中级与级之间的联结，耦合方式就是指联结方式。 常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合

7、。,3.5.1 多级放大器的级间耦合方式,1. 阻容耦合方式,2. 变压器耦合方式,3. 直接耦合,3.5.2 多级放大器的分析计算,多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻，其输出电阻就是最后一级放大器的输出电阻。,【例3-4】,两级组合放大电路如图3.24所示，已知VCC=12V，Rb1=180K，Re1=2.7K，Rb21=100K，Rb22=75K，Rc2=2K，Re2=1.6K，Rs=1K，RL=8K，rbe1= rbe2=0.9K，1=2=50。求ri、Au、Aus 和ro。,解,3.5.3 复合管,(1)复合管的类型与组成复合管的第一只三极管的类型相同。 (2)复合管的电流

8、放大系数近似为组成该复合管的各三极管电流放大系数的乘积。,3.5.4 放大器的频率特性,放大器的对不同频率信号具有不同的放大倍数、相移，描述这些特性称为放大器的频率特性，由幅频特性和相频特性两部分组成。,本章回顾,(1)晶体三极管的外部有基极、集电极、发射极三个电极，其内部有发射结、集电结两个PN结。晶体三极管是一种电流控制器件，是通过基极电流的变化去控制较大的集电极电流的变化。使用时有三种基本连接方式：共基极组态、共集电极组态和共发射极组态，共发射极组态是常用的组态。,本章回顾,(2)晶体三极管有PNP和NPN两大基本类型。晶体三极管有三种工作状态：截止、放大和饱和状态，工作状态由外加集电结

9、和发射结偏置电压决定。三个电极电流之间的关系是：IEICIB，在放大状态下，ICIB。,本章回顾,(3)三极管的特性曲线和参数是用来描述三极管性能，是选择三极管时的依据。选择三极管时要考虑的主要参数是工作频率、耐压、放大倍数。型号相同的三极管可以互换，型号不同，但对于该电路来说关键参数相似也可以替换。 (4)放大器是三极管电路中最常见和最基本的电路。放大器的基本任务就是放大信号。放大器用一些性能指标来表征放大器性能：电压（电流、功率）放大倍数、输入电阻、输出电阻是最主要的三个。单级共射小信号放大器是最基本的放大电路。,本章回顾,(5)放大器中流过的电流和各点的电压是直流的、动态的，可以认为电流

10、和电压都是由信号电流（电压）与静态电流（电压）叠加而成，可以分为直流偏置和交流通道来分析检查放大电路。即存在：直流分量、交流分量和瞬时量，它们的表示符号是有约定的，一定要搞清楚。,本章回顾,(6)放大器工作点是放大电路工作的基本条件，工作点的稳定很重要，解决的办法有多种，分压式偏置电路是应用最多的一种稳定工作点的电路,本章回顾,(7)放大器的三种组态电路是有着各自的特点的，在不同场合各有应用。共射组态电路的应用最多，因为它的放大能力较强。输入电压和输出电压反相关系是其另一特点。共集电极组态电路较高的输入电阻，较低的输出电阻和电压放大倍数近似为1的特点，使其常用作“隔离”和“缓冲”场合。共基组态放大器虽放大能力有限，但其良好的高频特性使其在高频电