电子技术基础模拟部分(第六版)

1、电子技术基础，模拟部分(第六版)，1，PPT研究与通信，电子技术基础模拟部分，1引言2运算放大器3二极管及其基本电路4场效应晶体管及其放大电路5双极结型晶体管及其放大电路6频率响应7模拟集成电路8反馈放大电路9功率放大电路10信号处理与产生电路11 DC稳定电源2，PPT学习交流5双极结型晶体管及其放大电路， 5.1 BJT 5.2基本共发射极放大器电路5.3 BJT放大器电路的分析方法5.4 BJT放大器电路静态工作点的稳定性5.5共集电极放大器电路和共基极放大器电路5.6场效应管和BJT及其基本放大器电路性能的比较5.7多级放大器电路5.8光电晶体管3 PPT学习通信5.1 BJT 5 .

2、 1 . 1 BJT结构简介5 . 1 . 2 BJT在放大状态下的工作原理5 . 1 . 3 BJT的伏安特性曲线5.1.4双极晶体管的主要参数PPT学习与交流，5.1.1 BJT结构简介，(a)小功率管，(b)小功率管，(c)大功率管，(d)中功率管，5 . 1 . 1 BJT结构简介，6.5.1.1 BJT结构简介，半导体三极管结构示意图如图所示。有两种类型：NPN型和PNP型。NPN型，PNP型，7，PPT学习交换，5.1.1 BJT结构介绍，结构特征：发射极区最高掺杂浓度；集电极区的掺杂浓度低于发射极区的掺杂浓度，面积大；基极区非常薄，通常在几微米到几十微米的范围内，并且掺杂浓度最低

3、。8、PPT学习通信，载波传输过程，5 . 1 . 2 BJT在放大状态下的工作原理，三极管的放大效果是通过载波传输在一定外部条件的控制下体现出来的。外部条件：发射极结正向偏置和集电极结反向偏置；1.内部载流子传输过程，发射极区域：发射极电流集电极区域：载流子收集基极区域：载流子传输和控制(以NPN为例)。因为在三极管中有两种载流子(自由电子和空穴)参与传导，所以它被称为双极晶体管或BJT(双极结型晶体管)。IC=ICNICB，IE=IB IC，9，PPT学习通信，载波传输过程，2。当前分配关系。根据传输过程，IC=InC ICBO，通常IC ICBO，IE=IB IC，10，PPT学习交流，

4、和2。当前分配关系，11。PPT学习交流，3。晶体管，公共基极连接，基极作为公共电极，称为CB；共发射极连接，发射极作为共电极，称为ce；集成电路，集成电路，集成电路，集成电路，集成电路，集成电路，集成电路，集成电路=集成电路，集成电路=集成电路，集成电路=集成电路，集成电路=(1)集成电路，输出端口，输入端口，输出端口，输入端口，12，PPT学习通信，公共基础放大器电路，4。放大，电压5 . 1 . 2 BJT在放大状态下的工作原理。综上所述，三极管的放大效应主要是通过其发射极电流通过基极区传输然后到达集电极来实现的。实现这种传输过程的两个条件是：(1)内部条件：发射极区的杂质浓度远远高于基

5、极区的杂质浓度，并且基极区非常薄。(2)外部条件：发射极结的正向偏置和集电极结的反向偏置。14，PPT学习与交流，5 . 1 . 3 BJT的I-V特性曲线，iB=f (vBE)vCE=const，(2)当vCE1V，vCB=vCE-vBE0时，集电极结进入反向偏置状态，收集载流子的能力增强，基极复合减少，在相同的vBE下iB减少，特性曲线是正确的(1)当vCE=0V时，它相当于发射极结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线(以共发射极放大电路为例)，15。PPT学习与交流，5.1.3 BJT伏安特性曲线，(3)输入特性曲线的三个部分，死区，非线性区和近似线性区，1。输入特性曲线，16。PPT学

6、习和交流，5.1.3 BJT I。此时，发射极结正向偏置，集电极结正向偏置或反向偏置电压非常小。iC=f(VCe)Ib=常数，输出特性曲线：的三个区域，截止区域：Ic接近零的区域，即I此时，发射极结正向偏置，集电极结反向偏置。2。输出特性曲线，17，PPT学习通信，5.1.4 BJT主要参数，(1)共发射极DC电流放大系数，1。电流放大系数，(2)共发射极交流电流放大系数=集成电路/集成电路=常数，18，PPT学习通信，5.1.4 BJT主要参数，(3)共基极DC电流放大系数=(集成电路/集成电路)/IEIC/工业工程，(4)共基极交流电流放大系数=集成电路/工业工程VCB=常数。当ICBO和

7、ICEO很小的时候，没有必要区分它们。1。电流放大系数，19。PPT学习交流，5 . 1 . 4 BJT主要参数，(1)ICBO发射极开路时集电极和基极之间的反向饱和电流。2。极间反向电流，20。PPT学习交流，5 . 1 . 4 BJT主要参数，(2)集电极和发射极之间反向饱和电流，ICEO ICBO=(1)，即输出特性曲线IB=0的曲线对应的Y坐标值。ICEO也称为集电极和发射极之间的穿透电流。2。极间反向电流，21。PPT学习交流，5 . 1 . 4 BJT的主要参数，(1)最大允许集电极电流ICM，(2)最大允许集电极功率损耗PCM，PCM=ICVCE，3。限制参数，(3)反向击穿电压

8、，当CBO的发射极开路时集电极结反向击穿。EBO集电极开路时发射极结的反向击穿电压。基极开路时集电极和发射极之间的击穿电压。22，PPT学习与交流，5 . 1 . 4 BJT的主要参数，过损耗区、过电流区和击穿区可由输出特性曲线上的PCM、ICM和V(BR)CEO确定。输出特性曲线上的过损耗区、击穿区、过电流区和过压区，23。PPT学习和交流，5.1.5。温度对BJT参数和特征的影响，(1)温度对ICBO、ICBO的影响每升高10度将增加一倍。(2)温度的影响，当温度增加1时，该值增加约0.5%1%。(3)温度对反向击穿电压CBO和首席执行官的影响。随着温度的升高，CBO和首席执行官的人数都会

9、增加。2。温度对BJT特征曲线的影响，1。温度对BJT参数的影响，24。PPT学习与交流，5.2。基本共发射极放大器电路的组成5.2.2基本共发射极放大器电路的工作原理，25。PPT学习与交流，5.2.1基本共发射极放大器电路的组成，26，DC路径，VCEQ=VCCICQRc，27，PPT学习与交流，5.2.2基本共发射极放大器电路的工作原理，2。动态，输入正弦信号vs后，电路将处于动态工作状态。此时，在静态值的基础上，BJT极点的电流和电压将随着输入信号而相应地变化。交流通道，28，PPT学习通讯，其他形式的BJT放大电路，信号源不共享，29，PPT学习通讯，其他形式的BJT放大电路，30，

10、PPT学习通讯，5.3 BJT放大电路的分析方法，5 . 3 . 1 BJT放大电路的图形分析方法5 . 3 . 2 BJT放大电路的小信号模型分析方法，31，PPT学习5 . 3 . 1 BJT放大电路的图形分析方法，1。静态工作点的图形分析。用这种方法分析静态工作点，必须知道三极管的输入输出特性曲线。共发射极放大器电路，首先，画DC路径，DC路径，32，PPT学习通信，5 . 3 . 1 BJT放大器电路的图形分析方法，列输入环路方程vBE=VBBiBRb，列输出环路方程(DC负载线)vCE=VCCiCRc，DC路径，1。静态工作点图解分析，33，PPT学习交流，5在输出特性曲线上，使直流

11、负载线vCE=VCCiCRc，并且与IBQ曲线的交点为q点，从而获得VCEQ和ICQ。1.静态工作点的图形分析，34。PPT学习与交流，5 . 3 . 1 BJT放大电路图形分析，2。动态工况图形分析，根据vs波形，在BJT输入特性图上绘制vBE和iB波形，35。PPT学习与交流，5 . 3 . 1 BJT放大电路图形分析，2。动态工况的图形分析，根据iB的变化范围，在输出特性图上绘制ICe和vCE波形，36。PPT学习与交流，5 . 3 . 1 BJT放大电路图形分析，2。动态工况图解分析37，PPT学习与交流，5 . 3 . 1 BJT放大电路图解分析方法，3。静态工作点对波形失真的影响，

12、过高会导致饱和失真和饱和失真波形，38。PPT学习与交流，5 . 3 . 1 BJT放大电路图形分析方法，3。静态工作点对波形失真的影响，过低的静态工作点会导致截止失真和截止失真波形。研究交流，5.3.1 BJT放大电路图形分析方法，5 . 3 . 1电阻电容耦合共发射极放大电路图形图。与之前的电路相比，静态时输入环路方程略有不同，vBE=VCCiBRb，输出环路方程相同，vCE=VCCiCRc。在动态状态下，输入信号vi叠加在充电在Cb1上的静态电压VBEQ上，然后施加在BJT的b-e之间。而电容器Cb1充电后，其电压等于VBEQ，vBE=VBEQ vi，40，PPT学习交流，5.3.1 B

13、JT放大电路图解分析方法，例5 . 3 . 1电阻-电容耦合共发射极放大电路图，由于在输出端有一个DC阻断电容，所以动静态有区别。交流负载线可从交流通道获得，vce=-ic (Rc | RL)。因为当交流信号过零时，电路中的电压和电流值等于静态值，所以交流负载线必须通过Q点，即VCe=VCe-VCEQ iC=ICc-ICQ。同时，让RL=Rc | | RL，则交流负载线为，IC=(-1/RL) VCE (1/RL) VCEQ ICQ，41，PPT学习通信，5 . 3 . 1 BJT放大电路的图形分析方法，交流负载线是有交流输入信号时Q点的运动轨迹。交流负载线，实例5.3.1电阻-电容耦合共发射

14、极放大器电路图，IC=(-1/rl) VCE (1/rl) vceq ICQ，42，PPT学习通信，5.3.2 BJT放大器电路小信号模型分析方法，1。BJT H参数和小信号模型，类似于场效应管，也可以通过BJT的。当放大电路的输入信号电压很小时，BJT在小范围内的特性曲线可以近似地用一条直线代替，这样由三极管组成的电路，一个非线性器件，就可以当作一个线性电路。43，PPT学习与交流，1。BJT的H参数和小信号模型，H参数的推导，在小信号的情况下，上述两个公式是通过全微分得到的，它用小信号交流分量表示，vbe=hieib hrevce，ic=hfeib hoevce。对于BJT二端口网络，已知

15、的输入输出特性曲线如下：IB=f (VBE) VCE，输出端被交流短路时的正向电流传输比或电流放大系数；输入端对交流开放时的反向电压传输比；交流输入端开路时的输出电导。其中：这四个参数的维数是不同的，所以它们被称为混合参数(h参数)。h参数推导，vbe=hieib hrevce，ic=hfeib hoevce，1。BJT h参数和小信号模型，45。PPT学习与交流，h参数小信号模型，据此，我们可以得到小信号模型，BJT h参数模型，VBE=hieib hrevce，IC=hfeib hoevce，受控电流源hfeib电流源的流向由ib的流向决定。Hrevce是一个受控电压源。它反映了BJT输出

16、电路电压对输入电路的影响。1.BJT的H参数和小信号模型，46。PPT学习通信、H参数小信号模型和H参数都是小信号参数，即微变量参数或交流参数。h参数与工作点有关，在放大区基本不变。h参数都是稍微可变的参数，所以它们只适用于交流信号的分析。在模型的简化中，hre和hoe都很小，它们的影响常用的习惯符号rbe=hie，=hfe，BJT h参数的数量级一般为：1。BJT h参数与小信号模型：47.PPT学习与交流，h参数的确定，一般用测试仪测量，rbe与q点有关，q点可以用图形仪器测量，一般用公式rbe(忽略re)估算，Rb(1)re=1，对于低频小功率管rb200，那么，(T=300K)，(估算公式)，#如果B极和E极之间的电阻用万用表的“欧姆”档测量，是rbe吗？1.BJT的h参数和小信号模型，48。PPT学习与交流，5 . 3 . 2 BJT放大电路小信号模型分析方法，2。用h参数小信号模型分析基本共发射极放大电路，(1)用DC通道找到q点，共发射极放大电路，俗称硅管VBE=0.7V，锗管vbe=0.2v，vs=0,49，PPT学习通信，5 . 3 . 2 BJT放大电路小信号模型分析，(2)绘制小信号等效电路，2 .用h参数小信号模型分析基本共发射极放大电路和h参数小信号等效电路，50，PPT学习通信，5 .