第9章三极管及交流放大电路
第9章 功率大电路要点
e
e 1 2
复合PNP型 c ic
准互补输出功放电路：
T1：电压推动级（前置级） T2、R1、R2：UBE扩大电路
U CE 2 U BE 2 R1 R2 R2
ui
T1 T3
+VCC
T4 T5 T6 -VCC RL
合理选择R1、R2大小，b3、 b5间便可得到 UBE2 任意倍 R2 数的电压。 T3、T4、T5、T6：复合管构 成互补对称功放
实际输出功率Po
U om U om U om Po = Vo I o 2 2 R L 2R L
图解分析演示图
2
（2）计算电源提供的功率PV
1 P V i dt V1 CC c 1 T0
VCC 2π
T
VCC 2π
0
π
uO dt RL
0
π
VCC UOM U OM sin ωt dt π RL RL
1 U om 1 V 2CC 2 RL 8 RL
2
实用的OCL准互补功放电路：
Rc1
反馈级 R1
T2 Rf
共射放大级 Re4 T4 C2 UBE 倍增 电路 C3
准互补功放级 T7 T9 Re7 Re9
+24V
ui
T1
R2
T6 R3
T5
Rb1
Rb2
C1
保险管 BX C5 R4 RL
差动放大级
T3 Re3 偏置电路 D1 D2
第九章 功率放大电路 9.1 功率放大电路的主要特点 9.2 互补对称功率放大电路 9.3 集成功率放大器及其应用 9.4 功率放大电路的安全运行
9.1 功率放大电路的主要特点
三极管放大电路
思考题
•
1.基本放大电路由哪些必不可少的部
分组成?各元件有什么作用?
• 2.试画出PNP型三极管的基本放大电路
，并注明电源的实际极性，以及各极电流
实际方向。
2.2 图解分析法
• 所谓图解法，就是利用三极管的特性曲线，通过 作图来分析放大电路性能的方法。其优点是直观 ，物理意义清楚。
• 2.2.1 静态分析
小知识 输入电阻是从输入端看 放大电路的等效电阻，输出电阻 是从输出端看放大电路的等效电 阻。因此，输入电阻要包括RB ， 而输出电路就不能把负载电阻算 进去。
• 思考题 • 1.对于共射极放大电路，为什么通常希望输入
电阻较高为好?
2.4 放大电路静态工作点的稳 定
• .4.1 温度对静态工作点的影响
2.2.3 用图解法分析波形的非线性失真
• 1.由三极管特性的非线性引起的失真
•
三极管的非线性表现在输入特性曲线的弯曲
部分和输出特性曲线间距的不均匀分布。
• 2.静态工作点选择不当引起的失真
•
如果静态工作点没有选择在放大区中间，沿
着负载线偏上或偏下，这时输出电压信号就可能
进入三极管输出特性曲线上的饱和区或截止区，
•
（3）输出电阻
• 小知识 • 射极输出器的特点: • ①电压放大倍数小于1，但近似等于1; • ②输出电压与输入电压同相; • ③输入电阻高，输出电阻低。
*2.5.2 共基极电路
• 1.电路的组成
•
如图2-21（a）所示是一个共基极放大电路，图2-21
（b）是共基极放大电路的交流通路，从图中看出基极是
2.1.2 放大电路的工作原理
• 1.无输入信号时放大器的工作情况
电工学(少学时)唐介第9章 基本放大电路
9.2 放大电路的工作原理 9.3 放大电路的静态分析 9.4 放大电路的动态分析 9.5 双极型晶体管基本放大电路
9.8 多级放大电路 9.9 差分放大电路
教学要求：
第9章 基本放大电路
1. 理解共射极单管放大电路的基本结构和工作原理。 2. 掌握静态工作点的估算和动态微变等效电路的分析方法。 了解输入电阻、输出电阻的概念。了解放大电路的频率特性。 3. 要很好理解共射放大电路、共集放大电路的特点。 4. 了解多级放大的概念。掌握阻容耦合放大电路的静态和动 态方法。了解直接耦合放大电路中的零点漂移现象。 5. 了解差动放大电路的工作原理，了解差模信号和共模信号 的概念。 重点：单管放大电路的基本结构和工作原理，共射放大电路、 共集放大电路静态和动态分析方法。直接耦合放大电路中的零 点漂移现象。 难点：放大电路的工作原理及静态和动态分析方法。
例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。
+UCC RB IB RC + + TUCE UBE – – IC
由KVL可得：
U CC I B RB U BE I E RE I B RB UBE (1 β ) I B RE
U CC U BE IB RB (1 β ) RE
+ + TUCE UBE – – IE
–
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量) XC 0，C 可看作 C2 对地短路 RB 短路。忽略电源的内 + iC + 阻，电源的端电压恒 C1 iB + 定，直流电源对交流 T uCE 短路 + + + 可看作短路。 RS 短路 uBE – RL uo – ui + – iE 交流通路 u
三极管基本放大电路
7、如图所示的单管放大电路中，设晶体管的β=40， （1）估算放大电路的静态工作点IBQ、ICQ 、VCEQ （2）估算放大器电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
6、放大器的交流参数有哪些？
7、如何估算基本放大电路的静态工作点？
8、如何估算基本放大电路的交流参数？
◇ 要点点拔
一、三极管基本放大电路
三极管V：核心元件，放大电流。
电源VCC：保障三极管处于放大状态。 RB：基极偏置电阻，提供适当的 基极电流，以使电路获得合 适的静态工作点。 RC：将集电极电流的变化转化成 集射之间的电压变化。 共发射极放大电路
2、交流参数的估算： 依据：交流通路
三极管输 r ≈300+（1+β） be 入电阻rbe ：
ri=Rb//rbe ≈rbe
三极管输 出电阻： rce
ro=Rc//rce≈Rc
Av = vo/ vi= -β (RC// RL)/ rbe
举例分析：
用估算法分析下图的静态工作点,已知β=37.5。
Hale Waihona Puke U CC U BE IB RB
说明：1、从波形图上能看出，该电路对输入信号进行了放大。
2、输出信号与输入信号相位相反，这种共发射极放大电路又称反相放大器。
六、直流通路与交流通路
1、直流通路的画法： 将电容视为开路，其他不变。
将电容和电源视为短路，其他不变。 2、交流通路的画法：
用来分析放大电 路中的静态工作点
用来分析放大电 路中的交流参数
5、在共射极放大电路中，偏置电阻Rb增大，三极管
的（
A、VCE减小
）。
B、IC减小 C、IC增大 D、IB增大
6、在如图所示的放大电路中，三极管的电流放大 系数β=60，VBEQ=0.7V,试求:
三极管及放大电路基础教案
三极管及放大电路基础教案章节一：三极管概述教学目标：1. 了解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 掌握三极管的类型和符号。
教学内容：1. 三极管的定义：三极管是一种半导体器件，具有放大电信号的功能。
2. 三极管的结构：三极管由发射极、基极和集电极组成。
3. 三极管的工作原理：通过基极控制发射极和集电极之间的电流。
4. 三极管的类型：NPN型和PNP型。
5. 三极管的符号：NPN型三极管符号为“N”，PNP型三极管符号为“P”。
教学活动：1. 讲解三极管的定义、结构和工作原理。
2. 展示三极管的实物图和符号图。
3. 引导学生通过实验观察三极管的工作状态。
章节二：放大电路基础教学目标：1. 了解放大电路的定义和作用。
2. 掌握放大电路的基本组成和原理。
教学内容：1. 放大电路的定义：放大电路是一种通过反馈作用放大电信号的电路。
2. 放大电路的作用：放大微弱的信号，使其具有足够的功率驱动负载。
3. 放大电路的基本组成：电源、三极管、输入电阻、输出电阻和反馈电阻。
4. 放大电路的原理：通过三极管的放大作用，实现电信号的放大。
教学活动：1. 讲解放大电路的定义、作用和基本组成。
2. 展示放大电路的原理图和实际电路图。
3. 引导学生通过实验观察放大电路的工作状态。
章节三：三极管的放大特性教学目标：1. 了解三极管的放大特性。
2. 掌握三极管的放大原理。
教学内容：1. 三极管的放大特性：三极管的放大能力与基极电流、集电极电流和发射极电流之间的关系。
2. 三极管的放大原理：通过基极电流的控制，实现发射极和集电极之间电流的放大。
教学活动：1. 讲解三极管的放大特性和放大原理。
2. 分析三极管放大电路的输入和输出特性曲线。
3. 引导学生通过实验观察三极管的放大特性。
章节四：三极管放大电路的设计与应用教学目标：1. 了解三极管放大电路的设计方法。
2. 掌握三极管放大电路的应用。
教学内容：1. 三极管放大电路的设计方法：根据输入和输出信号的要求，选择合适的三极管、电阻等元件，设计合适的电路。
三极管放大电路原理和组态
三极管的根本工作管理构造与操作原理三极管的根本构造是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn两种组合。
三个接出来的端点依序称为射极〔emitter, E〕、基极〔base, B〕和集极〔collector, C〕，名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。
图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极管的符号一致。
在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。
图1 pnp(a)与npn(b)三极管的构造示意图与电路符号。
三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓〞正向活性区〞(forward active)，在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面那么在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。
图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。
EB接面的耗散区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区那么会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。
图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情况下，电洞和电子的电位能的分布图。
三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差异呢？其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。
以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。
当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时，会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。
IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec，与由基极注入射极的电子流InB? E〔这部分是三极管作用不需要的部分〕。
三极管及其应用电路---笔记整理(DOC)
三极管及其应用电路一、简述半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。
它最主要的功能是电流放大和开关作用。
三极管顾名思义具有三个电极。
二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。
其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。
由于不同的组合方式，形成了一种是NPN 型的三极管，另一种是PNP型的三极管。
二、三极管的识别三极管的电路符号有两种：有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。
实际上箭头所指的方向是电流的方向。
基区：较薄，掺杂浓度低；发射区：掺杂浓度较高，多子载流子多；集电区：面积较大。
图2 NPN和PNP三极管的等效模型三、三极管工作原理分析（详情参见华为模电资料）讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。
我们知道二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。
二极管的结构及原理都很简单，内部一个PN结具有单向导电性，如示意图B。
很明显图示二极管处于反偏状态，PN结截止。
我们要特别注意这里的截止状态，实际上PN结截止时，总是会有很小的漏电流存在，也就是说PN结总是存在着反向关不断的现象，PN结的单向导电性并不是百分之百。
因为P区除了因“掺杂”而产生的多数载流子“空穴”之外，还总是会有极少数的本征载流子“电子”出现。
N区也是一样，除了多数载流子电子之外，也会有极少数的载流子空穴存在。
由于PN结内部存在有一个因多数载流子相互扩散而产生的内电场，而内电场的作用方向总是阻碍多数载流子的正向通过，所以，多数载流子正向通过PN结时就需要克服内电场的作用，需要约0.7伏的外加电压，这是PN结正向导通的门电压。
而反偏时，内电场在电源作用下会被加强也就是PN结加厚，少数载流子反向通过PN结时，内电场作用方向和少数载流子通过PN结的方向一致，也就是说此时的内电场对于少数载流子的反向通过不仅不会有阻碍作用，甚至还会有帮助作用。
(完整版)三极管及放大电路原理
测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、三颠倒，找基极大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。
图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。
由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
二、PN结，定管型找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。
将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
三、顺箭头，偏转大找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。
根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c 极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
半导体三极管及放大电路基础知识讲解
半导体三极管及放大电路基础知识讲解第一节学习要求第二节半导体三极管第三节共射极放大电路第四节图解分析法第五节小信号模型分析法第六节放大电路的工作点稳固问题第七节共集电极电路第八节放大电路的频率响应概述第九节本章小结第一节学习要求〔1〕把握差不多放大电路的两种差不多分析方法--图解法与微变等效电路法。
会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的阻碍和分析波形失真等；会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。
〔2〕熟悉差不多放大电路的三种组态及特点；把握工作点稳固电路的工作原理。
〔3〕把握频率响应的概念。
了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。
第二节半导体三极管〔BJT〕BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，由于PN结之间的相互阻碍，使BJT表现出不同于单个 PN结的特性而具有电流放大，从而使PN结的应用发生了质的飞跃。
本节将围绕BJT什么缘故具有电流放大作用那个核心问题，讨论BJT的结构、内部载流子的运动过程以及它的特性曲线和参数。
一、BJT的结构简介BJT又常称为晶体管，它的种类专门多。
按照频率分，有高频管、低频管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管；依照结构不同，又可分成NPN型和PNP型等等。
但从它们的外形来看，BJT 都有三个电极，如图3.1所示。
图3.1是NPN型BJT的示意图。
它是由两个 PN结的三层半导体制成的。
中间是一块专门薄的P型半导体(几微米~几十微米)，两边各为一块N型半导体。
从三块半导体上各自接出的一根引线确实是BJT的三个电极，它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c，对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。
尽管发射区和集电区差不多上N型半导体，然而发射区比集电区掺的杂质多。
在几何尺寸上，集电区的面积比发射区的大，这从图3.1也可看到，因此它们并不是对称的。
二、BJT的电流分配与放大作用1、BJT内部载流子的传输过程BJT工作于放大状态的差不多条件：发射结正偏、集电结反偏。
09第九讲 晶体三极管的等效电路
Uoo为负载RL开路时放大器输出电压
4. 非线性失真系数D
U U D 100 % U1
2 2 2 3
不同用途的放大器，对非线性失真系数的要求不同， 例如普通话音放大器，只要求D<10%，而高保真度的音频 放大器，则要求D<1‰。
5. 通频带fbw
| Au (f) | | Au m| | Au m| 2 0 fl
内部噪声决定于器件的噪声，为此，通常定义晶体管噪声系
数为
Ps P N F N i Ps P N o
用分贝(dB)表示的噪声系数为
( Ps / PN )i N F (dB) 10lg ( Ps / PN )o
hie 称 为 输 出 短 路 时 的 共 射 输 入 电 阻 ， 这 是 因 为 uCE=UCE ， duCE=0，即输出端电压恒定，对交流而言，相当于短路之故； hre称为输入开路时(因为iB=IB, ib=0)的电压反馈系数; hfe称为输出短路时的共射电流放大系数； hoe称为输入开路时的共射输出电导。
iC iB B ＋ u BE － E (a) u CE u BE C ＋ b ＋ iB iC c ＋ rb e b ＋ Ib Ic c ＋ rb e
u CE iB e (b) － －
ub e
Ib
e (c)
u ce
－
－
－
(a) 晶体管双端口表示； (b) 增量等效电路； (c) 交流等效电路
1. 电压放大倍数Au
通常定义输出电压Uo与输入电压Ui之比为放大器的电压 放大倍数， 记作Au
而Uo 与信号源开路电压Us 之比称考虑信号源内阻时的电 压放大倍数，记作Aus，即
三极管及放大电路基础
IC(mA ) 4
3
2
1 36
截止区
100A 80A
IB= 60A 40A 20A 0 9 12 VCE(V)
IC RC
IB B C
VCE
RB
VBE EB
E IE
EC
（1-13）
特点:VBE＜死区电压, IB≤0≈0, IC ≤ICEO≈ 0,VCE ≈EC
这时三极管C 、 E端相当于: 一个断开的开关。
过大，温升过高会烧坏三极管。所以要求：
PC =IC VCE≤PCM 6.集-射极反向击穿电压V(BR)CEO ——基极开路时，集电极与发射极之间允许的最大反向 电压。
（1-22）
由三个极限参数可画出三极管的安全工作区
IC ICM
ICVCE=PCM
安全工作区
O
V(BR)CEO
VCE
（1-23）
八、晶体管参数与温度的关系
IC RC
IB B
C VCE
RB
VBE EB
E IE
EC
如何判断是否截止？
若：VBE ≤0(死区电压)
或 VC＞VE ＞VB 三极管可靠截止
IC
VCE
C RC
E
EC
（1-14）
(3) 放大区：IC=IB区域 , 发射结e正偏，集电结c反偏 特点: IC=IB , 且 IC = IB , VCE＝EC－IC RC
（1-29）
三极管在电路中的应用
1、放大电路 对三极管放大电路的分析，包括静态分 析和动态分析两部分。 也就是直流方面的分析和交流方面的分 析 直流方面的分析主要是判断三极管是否 有合适的直流工作条件 交流方面的分析主要是判断放大电路是 否能够正常的放大信号。
三极管的工作原理讲解
三极管的工作原理讲解三极管，也称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，简称BJT），是一种基本的电子器件，广泛应用于电子电路中。
三极管是由两个PN结组成的，其中一个结称为基-发射结，另一个结称为基-集电结，正向极性从发射区域进入，称为NPN型三极管；反向极性从发射区域进入，称为PNP型三极管。
以下以NPN型三极管为例进行说明。
NPN型三极管由三个掺杂不同类型的半导体材料组成，即N型发射区域、P型基区域和N型集电区域。
发射区域连接到电源负极，集电区域连接到电源正极，基区域则是控制电流的区域。
在放大模式下，三极管的工作可以分为截止区、放大区和饱和区三个状态。
1.截止区：当基极电流为零时，三极管进入截止区。
此时集电极与发射极之间没有电流流动，相当于一个开路。
三极管在截止区状态下具有很高的电阻，可以将输入信号完全隔离。
2.放大区：当基极电流增大时，三极管进入放大区。
此时，基极电流会从基区流过，导致发射区中间的P-N结区域变为低阻状态。
这样，发射区的电流就可以通过集电区流出。
由于集电极有较低的电阻，三极管可以放大输入信号，并输出放大后的信号。
3.饱和区：当基极电流达到一定的值时，三极管进入饱和区。
此时，发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态，电流大量地从发射极流出到集电极。
三极管在饱和区状态下相当于一个导电的开关，可以将信号输出为高电平。
在开关模式下，三极管通常处于饱和区和截止区之间的状态。
在饱和区，基极电流足够大，导致发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态，电流从发射极到集电极流动，相当于一个导通的开关。
在截止区，基极电流为零，三极管处于断开状态，相当于一个断开的开关。
通过控制基极电流的大小，可以控制三极管的放大或开关功能。
因此，三极管在电子电路中被广泛应用于放大信号和控制电流的功能。
例如，它可以被用作放大器、开关、振荡器和逻辑电路等。
总之，三极管的工作原理是基于PN结的特性，在不同的工作状态下，通过控制基极电流大小，实现放大信号或控制电流的目的。
三极管基本放大电路ppt课件
（a）原理电路
（b）实物图
精品课件
发射极单管放大电路各组成元件的作用
精品课件
电路中各电流、电压的符号规定
电路中既包含输入信号所产生的交流量，又包含直流电源所产生 的直流量。为了区分不同分量，通常做了以下规定
精品课件
放大电路原理图的画法
1.直流通路和交流通路 【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。 画直流通路原则 ：将电容视为开路。
确定出静态工作点Q。
以单管共射放大电路为例，其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、 Rb、RC和三极管放大倍数β已知，忽略三极管的UBEQ（硅管UBEQ≈0.7V，锗 管UBEQ≈0.3V）,可以推导得：
IBQVCC UBEQ VCC
Rb
Rb
ICQ＝βIBQ
UCEQ ＝ VCC－ICQ RC
由上述公式求得的IB、 IC和UCE值即是静态工作点Q。
Ro=Ron
精品课件
多级放大电路的耦合方式
多级放大电路中每个单管放大电路称为“级”，级与级之间的连接 方式叫耦合。下表为三种常用耦合方式的比较。
精品课件
本章小结
1.三极管由两个PN结构成，按结构分为NPN和PNP两类。三极管的集电极 电流受基极电流的控制，所以三极管是一种电流控制器件。在满足发 射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大的作用。三极管的输 出特性曲线可分成截止区、饱和区、放大区。
所以，分压式偏置放大电路具有自动调整功能，当ICQ要增加时，电路 不让其增加；当ICQ要减小时，电路不让其减小；从而迫使ICQ稳定。所以 该电路具有稳定静态工作点的作用。B>>UBEQ
精品课件
C C V Q Q C E I I T V ec RR QEB Q B U I 2 1 b b R R Q B U 21 II
晶体三极管及基本放大电路
2．截止失真
若偏置电阻Rb偏大，此时基极电流IBQ很小，由示波器观察到的输出电压vo波 形将出现截止失真。
（a）实验电路
（b）截止失真波形
（c）图解分析
截止失真波形的观测
产生截止失真的原因是：IBQ偏小时，静态工作点偏低。在输入电压vi的负半 周时，三极管的发射结将在一段时间内处于反向偏置，造成ic负半周、vo的正半周 相应的波顶被削去。
3.分类
三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： 按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定， 因此在自动控制设备中常用硅管。
按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。目前我国制造的硅管
多为NPN型(也有少量PNP型)，锗管多为PNP型。
按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作
金属封装小功率管 金属封装大功率管
2.结构
三极管的核心是两个互相联系的PN结，按两个PN结的组合方式不同，可分为 NPN型和PNP型两类。
PNP型三极管
NPN型三极管
三极管内部有发射区、基区和集电区，引出电极分别为发射极e、基极b、集 电极c。发射区与基区之间的PN结称为发射结，集电区与基区之间的PN结称为集电 结。
电压放大倍数
输入电阻 ri=Rb1// Rb2//rbe
输出电阻 ro≈Rc
分压式偏置放大电路的交流通路
工程应用
要确保分压偏置电路的静态工作点稳定，应满足两个条件：I2»IBQ（实际可 取I2=10 IBQ）；VBQ»VBEQ，（实际可取VBQ= 3VBEQ）。
要改变分压偏置电路的静态工作点，通常的方法是调整上偏置电阻Rb1的阻值。 若该电路的静态工作点正常，而放大倍数严重下降，应重点检查射极旁路电 容Ce是否开路或失效。
第9章 基本放大电路复习题
电流串联
和 电流并联
。
12.射极输出器的主要特点是：电压放大倍数接近 1 , 输入电阻 大 ，输出电阻 小 。
第9章 基本放大电路复习题
三、填空题
13.共模抑制比是指 差模放大倍数/共模放大倍数 。
14.固定偏置共发射极放大电路，输出出现饱和失真，
其输出波形为： u0
；其原因是 IB太大 ；
改善波形失真应调节 固定偏置电阻RB增大
UCE UCC ICRC 121.56 3(V)
②(略)
③
Au
•
U0
•
Ui
-
RL' rbe
50
63 63 1.8
50 2 1.8
56
(√ )22.自由电子和空穴都是载流子。 (×)23.晶体管在使用时,只要耗散功率不超过PCM值,
晶体管就不会损坏。
(×)24.三极管的正常工作时只能工作在放大状态。
第9章 基本放大电路复习题
一、是非题(对的打√，错的打×)
(√ )25.带电阻负载的单级交流电压放大电路,交流负 载线和直流负载线一定相交于静态工作点Q点 上。
压ui为正弦波，它输出的电压 波形如图,若要改善输出波形,
uO 0
2
t
可采用___A___方法。
(A)增加RB (B)减小RB (C)减小RC (D)增加RC
第9章 基本放大电路复习题
二、选择题
10.检查放大器中的晶体管在静态时是否进入截止区,
最简便的方法是测量___D___。
(A)IB
(B)IC
(√ )18.N型半导体的主要载流子是电子。 (√ )19.三极管在电流放大状态，发射结一定正偏，
三极管放大电路原理及设计
三极管放大电路原理及设计一、放大电路的组成与各元件的作用RB 的作用是给基极提供静态工作点的电流Ib ，目的是让交流信号承载在这个Ib 上跨过死区电压的。
工作在放大状态的三极管的Ube 应该、的确比死区电压（0.7V ）大一点。
因为静态计算没有输入信号，所以Ube=0.7V 。
（静态啊）你的差分放大电路是一个示意图，不是实际电路。
实际电路有偏置电阻，并且不止一个。
例如下图：Rb 和Rc ：提供适合偏置--发射结正偏，集电结反偏。
C1、C2是隔直(耦合)电容，隔直流通交流。
共射放大电路Vs ，Rs：信号源电压与内阻； RL：负载电阻，将集电极电流的变化△ic转换为集电极VCE与发射极间的电压变化△二、放大电路的基本工作原理静态(Vi=0,假设工作在放大状态) 分析，又称直流分析，计算三极管的电流和极间电压值，应采用直流通路(电容开路)。
基极电流：IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb集电极电流：IC=ICQ=βIBQ集-射间电压：VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 动态(vi≠0)分析：，，，，其中。
放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现，其实质上是一种能量转换器。
三、构成放大电路的基本原则放大电路必须有合适的静态工作点：直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件工作在放大区。
输入信号能有效地加到放大器件的输入端，使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化，经三极管放大后的输出信号(如ic =β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。
电压传输特性和静态工作点一、单管放大电路的电压传输特性图解分析法：输出回路方程：输出特性曲线：AB段：截止区，对应于输出特性曲线中iB＜0的部分。
BCDEFG段：放大区GHI段：饱和区作为放大应用时：Q点应置于E处(放大区中心)。
若Q点设置C处，易引起载止失真。
若Q 点设置F处，易引起饱和失真。
用于开关控制场合：工作在截止区和饱和区上。
三极管及放大电路基础
4.1 半导体三极管（BJT）
4.1.1 BJT的结构简介 4.1.2 BJT的电流分配与放大原理 4.1.3 BJT的特性曲线 4.1.4 BJT的主要参数
图4.1.1 几种BJT的外形
3
4.1.1 BJT的结构简介
1、结构和符号
c
c
2、工作原理
b
b
由结构展开联想…
集电极
Collector c
T C b2
(f)
Rc C b2
C b1
T
V CC
Rb
V BB
29
4.3 图解分析法
4.3.1 静态工作情况分析
1. 近似估算Q点 2. 用图解法确定Q点
4.3.2 动态工作情况分析
1. 放大电路在接入正弦信 号时的工作情况
2. 交流负载线 3. BJT的三个工作区域
1. 图解法确定Q点(静态) 2. 图解法动态分析 3. 几个重要概念
在放大区且当ICBO和ICEO很小时， ≈，可以不加区分。
17
4.1.4 BJT的主要参数
2. 极间反向电流
ICBO
c
uA b
(1) 集电极基极间反向饱和电流 ICBO O —— （发射极）开路
-+
e
V CC
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEO
Ie= 0
ICE O(1)ICBO
即输出特性曲 线IB=0那条曲线所 对应的Y坐标的数 值。 ICEO也称为集 电极发射极间穿透 电流。
根据传输过程可知
IE=IB+ IC
(1)
IC= InC+ ICBO
(2)
IB= IB’ - ICBO
(3)
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100A 80A 60A
在放大区有 IC= IB ， 也称为线性区，具有恒
流特性。
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
条件：发射结正向偏置 集电结反向偏置
（2）截止区 IB < 0 以下区域为截止区，有 IC 0 ， UCE UCC 。
条件：发射结反向偏置、集电结反向偏置
IC(mA )
饱4 和 区3
1
§6 射极输出器...............................59 §7 多级放大电路...........................64 §8 差动放大电路...........................72 §9 功率放大电路............................86
结论:
1）三电极电流关系 IE = IB + IC
2） IC IB ， IC IE
3） IC IB
把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变
化的特性称为晶体管的电流放大作用。
实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的
变化，是CCCS器件。
3.三极管内部载流子的运动规律
集电结反偏，有少
RS
+ es
–
C1 +
iB iC
+
+ ui
短路
+ T uCE uBE– –
iE
iE
–
+ EC
–
RS
共发射极基本电路
+
es
–
直流量：大字母，大下标，如IB
交流量：小字母，小下标，如ib
混合量：小字母，大下标，如iB
RB C1
+ + ui
–
+UCC
RC
+ C2
iB iC
+
+ T uCE
+
uBE– – RL uo
iE
–
单电源供电时常用的画法
9.2.3 用
+ ui –
共射放大电路的电压放大作
受温度的影响大。
温度ICBO
3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO
– A +
IB=0 ICEO
ICEO受温度的影响大。 温度ICEO，所以IC也相 应增加。三极管的温度特
性较差。
4. 集电极最大允许电流 ICM
集电极电流 IC上升会导致三极管的值的下降， 当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即 为 ICM。
(2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大区。 (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。 (4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的
集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。
2. 直流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如
果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起 作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这 样，交、直流分量所走的通路是不同的。
uBE
iB
O
t
O
t UBE
IB
？ IC
UCE
O
tO
tO
tO
t
结论：
(3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。
ui
uo
O
t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°， 即共发射极电路具有反相作用。
1. 实现放大的条件
(1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。
结反偏,发射结正偏,
+ 使晶体管工作在放
EC 大区 。
–
基极电源EB与基极 电阻RB--使发射结 处于正偏，并提供
大小适当的基极电
流。
9.2.2 基本放大电路各元件作用
集电极电源EC --为电 路提供能量。并保证
RC
+ C2
C1
+
T
+
RS + ui
RB +
es –
–
– EB
+ RL uo
–
集电结反偏。
断开
+ C2
iB iC
+
+ T uCE
+
uBE– – RL uo
iE
–
+UCC
RC
RB
IC
IB
+
+T UBE–
UCE –
直流通路
IE
直流通路用来计算静态工作点Q ( IB 、 IC 、 UCE )
对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)
+UCC
RB
RC
XC 0，C 可看作短路。 + C2 对地短路 忽略电源的内阻，电
若IB =0, 则 IC ICE0 集－射极穿透电流, 温度ICEO
忽 I C， E 略 OI C 有 I B(常用公式)
9.1.3 特性曲线
即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子 内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能， 是分析放大电路的依据。
为什么要研究特性曲线： 1）直观地分析管子的工作状态 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的
3. 三极管内部载流子的运动规律
IC = ICE+ICBO ICE
C IC
IB = IBE- ICBO IBE
ICE 与 IBE 之比称为共发
ICBO
N
IB
ICE
P
EC
射极电流放大倍数
B
ICEICICB OIC
IBE IBICBOIB
RB
IBE
N
EB
E IE
I C I B ( 1 ) I C B I B O I CEO
（2）V1=3V， V2=2.8V， V3=12V。 NPN型鍺管，1、2、3依次为B、E、C
（3）V1=6V， V2=11.4V， V3=12V。 PNP型硅管，1、2、3依次为C、B、E
（4）V1=6V， V2=11.8V， V3=12V。 PNP型鍺管，1、2、3依次为C、B、E
9.2 共发射极放大电路的组成
3、温度每升高 1C， 增加 0.5%~1.0%。
例1：UCE= 6 V时， 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA； 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
IC(mA ) 4 3 2 1 03
Q2 Q1
69
在 Q1 点，有
100A
80A 60A 40A 20A IB=0
12 UCE(V)
+UCC
RB
RC
+ C2
C1 +
iB iC
+
+
+ T uCE
uBE– –
uo
iE –
uBE = UBE uCE = UCE uo = 0
无输入信号(ui = 0)时:
iC
uCE
uBE
iB
UBE
O
tO
IB tO
IC
UCE
tO
t
结论：
(1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的
电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。
2
1
O3
（3）饱和区
100A
80A 60A
UCE UBE时，饱和状态。 UCE 0 , IC UCC / RC 。
40A
20A
IB=0
6 9 12
截止区
UCE(V)
条件：发射结正向偏置 集电结正向偏置
9.1.4 主要参数
表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体
管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。
+ 集电极电阻RC--将 EC 电流的变化转变为
–
电压的变化。
耦合电容C1 、C2 --隔离输入、输出
信 号
负载 共发射极基本电路
与放大电路直流的 联系，使交流信号
源
顺利输入、输出。
RC
+ C2
C1 +
iB iC
+
+ RS
+ ui
es –
–
+ T uCE
+
RB uBE– – RL uo
+ – EB
直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路， 用来计算静态工作点。
交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路， 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等性能指标。
例：画出下图放大电路的直流通路
对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）
断开 RB C1 +
+ RS
+ ui
es –
–
+UCC
RC
IB
IC
IB
Q
Q IC
O
UBE
UBE
O
UCE
UCE
(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。
结论：
(2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了 一个交流量。
iC 集电极电流 iC
直流分量 交流分量
iC
PNP
VB<VE VC<VB
C
N
B
P
RC
N RB
E EB
EC
2. 各电极电流关系及电流放大作用
IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 IC(mA) <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 IE(mA) <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05