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电工电子三极管放大电路 (共87张PPT)
任务二 学习放大电路的主要性能指标 睡昆杭霈簧渡烀蛟谊延隙黄槲镁缴扶笏劈瞒瓴皙厩绛弋昆獍榕尾美荠捂袜潴汗挡宪板括舐涤
• 差模输入信号uid——大小相等而极性相反的两个输入信号。
(a)扩音机的功能框图 这种失真是因为三极管进入饱和引起的
任务三 学习放大电路的图解分析法 ②共射极放大电路的倒相作用——ib、ic与ui 相位相同;
图6-3 简化的单管放大电路
(a)信号直接输入输出
(b)变压器耦合信号输入输出
图6-4 信号输入输出的其他形式
2 放大电路中电压和电流符号的规定
• 表6-1 放大电路中电压和电流的符号
名称
直流值
交流分量
瞬时值
有效值
总电压或 电流
瞬时值
基极电流
IB
ib
集电极电流 发射极电流
IC IE
ic ie
集-射极电压
• 1.三极管微变等效电路 • 2.放大电路的微变等效电路
1.三极管微变等效电路
• (1)输入端等效
• 如果输入信号很小,可认为三极管在静态工 作点附近的工作段是线性的
• uCE为常数的条件下,当晶体管在静态工 作点上叠加一个交流信号时,有输入 电压的微小变化量ΔuBE以及相应的基极电
流变化量ΔiB。
• 设输入信号ui=ωt V,则晶体三极管发射
结上的总电压
• uBE=UBEQ+ui=(+ωt)在之间变化。 • 由于晶体三极管工作在输入特性曲线
的线性区,随着uBE的变化,工作点沿 着Q→Q1→Q→Q2→Q往复变化,故iB随 ui按正弦规律变化,变化范围为20~60μA
之间,
• 即ib=20sinωt μA
大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻ro。
• 差模输入信号uid——大小相等而极性相反的两个输入信号。
(a)扩音机的功能框图 这种失真是因为三极管进入饱和引起的
任务三 学习放大电路的图解分析法 ②共射极放大电路的倒相作用——ib、ic与ui 相位相同;
图6-3 简化的单管放大电路
(a)信号直接输入输出
(b)变压器耦合信号输入输出
图6-4 信号输入输出的其他形式
2 放大电路中电压和电流符号的规定
• 表6-1 放大电路中电压和电流的符号
名称
直流值
交流分量
瞬时值
有效值
总电压或 电流
瞬时值
基极电流
IB
ib
集电极电流 发射极电流
IC IE
ic ie
集-射极电压
• 1.三极管微变等效电路 • 2.放大电路的微变等效电路
1.三极管微变等效电路
• (1)输入端等效
• 如果输入信号很小,可认为三极管在静态工 作点附近的工作段是线性的
• uCE为常数的条件下,当晶体管在静态工 作点上叠加一个交流信号时,有输入 电压的微小变化量ΔuBE以及相应的基极电
流变化量ΔiB。
• 设输入信号ui=ωt V,则晶体三极管发射
结上的总电压
• uBE=UBEQ+ui=(+ωt)在之间变化。 • 由于晶体三极管工作在输入特性曲线
的线性区,随着uBE的变化,工作点沿 着Q→Q1→Q→Q2→Q往复变化,故iB随 ui按正弦规律变化,变化范围为20~60μA
之间,
• 即ib=20sinωt μA
大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻ro。
《放大电路及三极管》课件
放大电路的应用
放大电路广泛应用于音频放大、射频放大、通信系统和仪器仪表等领域。
二、三极管基础知识
三极管的结构
三极管由基极、发射极和集电极 组成,通过控制电流增益来放大 信号。
三极管的工作原理
三极管通过控制电流和电压的变 化来放大输入信号。
三极管的特性曲线
特性曲线展示了三极管的电流和 电压之间的关系,有助于我们理 解其工作原理。
2
三极管工作状态实验
展示三极管在不同偏置条件下的工作状态,以及其对输出信号的影响。
九、总结
放大电路及三极管的重要性
放大电路和三极管是现代电子技术中不可或缺 的关键组成部分,广泛应用于各个领域。
放大电路的发展趋势
随着科技的进步,放大电路将越来越小型化、 高效化和集成化。
七、放大电路的设计
放大系数的计算
根据要求的输入输出信号大小, 计算所需的放大倍数。
电路元器件的选择
电路设计实例分析
根据设计要求和性能指标选择合 适的电阻、电容和电感等元器件。
展示一个具体的电路设计案例, 讲解设计思路和实施过程。
八、实验演示
1
多极管级联放大电路实验
通过实验演示多极管级联放大电路的工作原理和特性。
三、三极管放大电路
1
共射放大电路
2
共射电路将输入信号接到三极管的基极,输出信号从集电极获取。 Nhomakorabea3
共基放大电路
4
共基电路将输入信号接到三极管的发射 极,输出信号从集电极获取,具有电流
放大和电压增益。
放大电路的基本结构
三极管放大电路包括输入端、输出端和 一个或多个三极管,用于放大输入信号。
共集放大电路
共集电路将输入信号接到三极管的发射 极,输出信号从发射极获取,具有电压 放大和电流增益。
放大电路广泛应用于音频放大、射频放大、通信系统和仪器仪表等领域。
二、三极管基础知识
三极管的结构
三极管由基极、发射极和集电极 组成,通过控制电流增益来放大 信号。
三极管的工作原理
三极管通过控制电流和电压的变 化来放大输入信号。
三极管的特性曲线
特性曲线展示了三极管的电流和 电压之间的关系,有助于我们理 解其工作原理。
2
三极管工作状态实验
展示三极管在不同偏置条件下的工作状态,以及其对输出信号的影响。
九、总结
放大电路及三极管的重要性
放大电路和三极管是现代电子技术中不可或缺 的关键组成部分,广泛应用于各个领域。
放大电路的发展趋势
随着科技的进步,放大电路将越来越小型化、 高效化和集成化。
七、放大电路的设计
放大系数的计算
根据要求的输入输出信号大小, 计算所需的放大倍数。
电路元器件的选择
电路设计实例分析
根据设计要求和性能指标选择合 适的电阻、电容和电感等元器件。
展示一个具体的电路设计案例, 讲解设计思路和实施过程。
八、实验演示
1
多极管级联放大电路实验
通过实验演示多极管级联放大电路的工作原理和特性。
三、三极管放大电路
1
共射放大电路
2
共射电路将输入信号接到三极管的基极,输出信号从集电极获取。 Nhomakorabea3
共基放大电路
4
共基电路将输入信号接到三极管的发射 极,输出信号从集电极获取,具有电流
放大和电压增益。
放大电路的基本结构
三极管放大电路包括输入端、输出端和 一个或多个三极管,用于放大输入信号。
共集放大电路
共集电路将输入信号接到三极管的发射 极,输出信号从发射极获取,具有电压 放大和电流增益。
三极管及其放大电路 ppt课件
② 基区:很薄(通常为几微米~几十微米),低
掺杂浓度;(薄牛肉)
c
③ 集电区: 掺杂浓度要比发 射区低;
面积比发射区大;
N
b
P
N
e
ppt课件
7
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
2.1.2 BJT的电流放大作用
1.三极管的偏置 为实现放大,必须满足三极管的内部结构和外部 条件两方面的要求。
c
N
输出特性曲线可以划分为三个区域: 饱和区——iC受vCE控制的区域,该区域内vCE的 数值较小。此时Je正偏,Jc正偏
iC /mA
pp2t课5件℃
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /2V0
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
饱和区——iC受vCE显著控制的区域,该区域内vCE的数值较 小。此时Je正偏,Jc正偏。
2.极限参数 (1)集电极最大允许电流ICM 指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允 许的最大电流。
ppt课件
27
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
(1)集电极最大允许电流ICM
指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允许的最大电流。
(2)集电极最大允许功率损耗PCM
表示集电极上
过流区
允许损耗功率
Ii
Io
+
+
Rs Vi
放大电路 Ri (放大器)
Vo
RL
-
-
Ri
Ri决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大
小,即它决定了放大电路对信号源的要求。
Ri越大,Ii就越小,放大电路从信号源索取的电流越
小。放大电路所得到的输入电压Vi越接近信号源电压Vs。
晶体三极管及放大电路PPT课件
输入特性
IBf(UBE )UCE 常 数
特点:非线性
IB(A) 80 60
UCE1V
40
发射结正偏时发射结导通 电压: NPN型硅管
UBE 0.6~0.7V PNP型锗管
20
UBE 0.2 ~ 0.3V
O 0.4 0.8 UBE(V)
开启电压:硅 管0.5V,锗 管0.1V。
16
2. 输出特性 描述基极电流iB为一常量时,集电极电流ic与
VBB 补充。
晶体管内部载流子的运动
多数电子在基区继续运动,
到达集电结的一侧。
10
3.集电结加反向电压,漂移运动形成集电极电流Ic,集电
结反偏,有利于收集基区漂移过来的电子而形成集电极电流 Icn。 其能量来自外接电源 VCC 。
c IC
ICBO
IB
b Rc
Rb
另外,集电区和基区的
少子在外电场的作用下将
V UCE
+ EC
输出回路 –
–
EB
发射极是输入回路、输出回路的公共端 14
1、输入特性曲线 描述管压降UCE一定的情况下,基极Leabharlann 电流iB与发射结压降uBE之间的函数关
系,即
iB f(uBE)UCE
为什么像PN结的伏安特性?
为什么UCE增大曲线右移? 为什么UCE增大到一定值曲线右移就 不明显了?
1.发射结加正向电压,扩散运动
c
形成发射极电流发射区的电子越
过发射结扩散到基区,基区的空
Rc
穴扩散到发射区—形成发射极电 流 IE (基区多子数目较少,空穴电
IB
流可忽略)
b Rb
e
2. 扩散到基区的自由电子与 空
三极管及基本放大电路 PPT
三极管的共发射极输出特性曲线是指iB一定时,输出 电流iC和输出电压uCE的关系曲线,其函数表示式为
iC=f(uCE)iB=常数
图7-6
NPN三极管共发射极输出特性曲线
任务7.1
半导体三极管
7.1.3 分析三极管的伏安特性
7.1.3.3 半导体三极管的主要参数
IC IB
I C I B
项目7
三极管及基本放大电路
项目7
三极管及基本放大电路
任务目标
1.掌握三极管的特性。 2.了解放大电路的基本知识。 3.能够完成放大电路的静态分析和动态分析。 4.能够分析各种功率放大电路。
任务7.1
半导体三极管
7.1.1 认识三极管的基本结构和分类
7.1.1.1 三极管的结构
图7-1
几种三极管的外形
7.2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
1 2 3 4 晶体管VT 集电极电源VCC 集电极电阻RC 基极电源VBB
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
5 6 7 基极电阻RB(基极偏置电阻) 耦合电容C1和C2 负载电阻RL
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.2 放大电路的习惯画法
图7-8 单电源共发射极放大电路
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.2 放大电路的习惯画法
图7-9
习惯画法
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
iC=f(uCE)iB=常数
图7-6
NPN三极管共发射极输出特性曲线
任务7.1
半导体三极管
7.1.3 分析三极管的伏安特性
7.1.3.3 半导体三极管的主要参数
IC IB
I C I B
项目7
三极管及基本放大电路
项目7
三极管及基本放大电路
任务目标
1.掌握三极管的特性。 2.了解放大电路的基本知识。 3.能够完成放大电路的静态分析和动态分析。 4.能够分析各种功率放大电路。
任务7.1
半导体三极管
7.1.1 认识三极管的基本结构和分类
7.1.1.1 三极管的结构
图7-1
几种三极管的外形
7.2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
1 2 3 4 晶体管VT 集电极电源VCC 集电极电阻RC 基极电源VBB
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.1 共发射极基本放大电路的组成
5 6 7 基极电阻RB(基极偏置电阻) 耦合电容C1和C2 负载电阻RL
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.2 放大电路的习惯画法
图7-8 单电源共发射极放大电路
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
7.2.2.2 放大电路的习惯画法
图7-9
习惯画法
任务7.2
共发射极基本放大电路
7.2.2 认知共发射极基本放大电路的组成
三极管放大电路-PPT..
多级放 大器常 用的耦 合方式
1.阻容耦合
阻容耦合就是利用电容作为耦合和隔直流元件。
阻容耦合方式
• 阻容耦合的
• 优点是:
• 前后级直流通路彼此隔开,每一级的静态工作点 都相互独立。便于分析、设计和应用。
• 缺点是:
• 信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅度衰减 。在集成电路里制造大电容很困难,所以阻容耦 合只适用于分立元件电路。
2.3.2 用微变等效电路法分析放大电路
• 1画出放大电路的交流通路
用微变等 效电路法 分析放大 电路的步
骤
• 2用相应的等效电路代替三极管
• 3计算性能指标
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。
本章导读
第2章 基本放大电路
本章重点学习基本放大电路的工作原理和 放大电路的基本分析方法。同时介绍放大电路的 性能指标,并介绍多级放大电路及应用。
本章以共射极的基本放大电路为基础,分析 放大电路的原理和实质,讲述了电压偏置电路的 意义。通过图解法和微变等效电路两种方法,讨 论如何设置工作点,计算输入电阻、输出电阻和 电压放大倍数,了解多级放大电路的级间耦合方 式及场效应管放大电路。
2.3 微变等效电路
• 2.3.1 放大电路的微变等效电路 • 1.晶体管的微变等效电路 • 放大电路的微变等效电路,其核心是晶体管的
微变等效电路。
晶体管的微变等效电路
• 2.共射极放大电路的微变等效电路
• 小知识
• 交流通路上电压、电流都是交变量,既可 用交流量表示,也可以用相量表示,上图 箭标表示它们的参考方向。
三极管的基本放大电路PPT幻灯片课件
但是,电容对交、直流的作用不同。如果电 容容量足够大,可以认为它对交流不起作用,即 对交流短路。而对直流可以看成开路,这样,交 直流所走的通道是不同的。
交流通道:只考虑交流信号的分电路。 直流通道:只考虑直流信号的分电路。 信号的不同分量可以分别在不同的通道分析。
(1-10)
10
电子技术教案
基本放大电路: 对直流信号(只有+EC)
工作在线性区,克服死区电压,以保证信号不失真。
IB
IC
IB
Q
IC
UBE UBE
Q IB
UCE
UCE
直流通路
可以用放大电路的直流通路来分析计算静态工作点。
直流通路:将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路
即可得到直流通路。
将交流电压源短路, 将电容开路,
电感视为短路。
19
直流通路画法
R b1 R c Cb1
了放大,但它随时间变化的规律不能变,即不失真。
放大电路一般由电压放大和功率放大两部分组成。先由电压放
大电路将微弱的电信号放大去推动功率放大电路,再由功率放
大电路输出足够的功率去推动执行元件。
2
共发射极接法电压放大电路
基本放大电路有以下几种:
1)共射极电路:共射极电路又称反相放大电路,其特点为 电压增益大,输出电压与输入电压反相,低频性能差,适用于 低频、和多级放大电路的中间级。
2.2.1 共射极基本放大电路的组成 2.2.2 放大电路的基本工作原理 2.2.3 放大电路的静态分析 2.2.4 放大电路的动态分析
1
1. 放大电路的基本概念
ii
+
RS
+
+
uS
4_1三极管及其基本放大电路PPT课件
一.放大原理
三极管工作在放大区:
发射结正偏,
集电结反偏。
放大原理:
VBB
UI
•
Ui
→△UBE
→△IB →△IC(b△IB
)
•
→△UCE(-△IC×Rc)→ Uo
电压放大倍数:
•
•
Au =
Uo
•
Ui
+VCC ( +12V)
RC
IC +△IC
B C Rb 1 E IB +△IB
3
T2 U CE
+△U CE
AU=UO/UI(重点)
AI=IO/II
Ar=UO/II Ag=IO/UI
模 拟电子技术
2. 输入电阻Ri——从放大电路输入端看进去的
RS ii
uS ~
ui
信号源 输入端
等效电阻
Ri
Au
输出端
输入电阻:
Ri=ui / ii
一般来说, Ri越大越好。 (1)Ri越大,ii就越小,从信号源索取的电流越小。 (2)当信号源有内阻时, Ri越大, ui就越接近uS。
+
UO
U BE +△U BE
-
模 拟电子技术
ui
+VCC(+12V)
O
t
RC IC +△IC
iB
Rb 1
3 T2
+
VBB
IB +△IB
UCE +△U CE UO
IBQ O
t
UI
UBE+△U BE
-
iC ICQ
符号说明
uBE = U BE ube
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耦合电容:C1、C2 ; 输入电压:ui ;
输出电压:uo
负载电阻:RL
信号放大过程各点波形
iC
+EC
t
RB
RC
C1 iB
iC C2
ui
ui
iB
uC uC
t
uo
uo
t
t
t
1.无输入信号(ui = 0)时,三极管各电极都是恒定的电压和电流:IB、
UBE和 IC、UCE (静态工作点)。
uBE
iB
iC
三极管及放大电路ppt课件
§1 基本结构
NPN型
集电极
发射极
C NP N E
基极 B
PNP型
集电极
发射极
PN P
C
E
基极
B
符号:
C IC B
IB E
IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
1. 输入特性 特点:非线性
IB(A) 80 60 40
20 O 0.4
UCE1V 0.8 UBE(V)
6.3.2 晶体管动态分析
模型简化法
3.4.2用模型分析共射极基本放大电路 等效电路
断开
RB
C1 +
RS +
+ ui
es –
–
+UCC
RC +C2 断开
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
+UCC
RB
RC IB IC
+
U+B–ETU–CE
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)
1. 电流放大系数
当晶体管接成发射极电路时,
直流电流放大系数
注意:
___
IC IB
交流电流放大系数
ΔΔIICB
和 的含义不同,但在特性曲线近于平行等
距并且ICE0 较小的情况下,两者数值接近。
常用晶体管的 值在20 ~ 200之间。
基本放大电路
基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成 放大电路。
6.3 共射极放大电路
RC +C2
RS +
es –
C1 +
+
ui + ––
iB iC + + TuCE
RBuB–E – RL
EB
iE
+ uo –
+ EC
– RS
+ es
–
RB C1
+ + ui
–
RC
+UCC +C2
iB iC + + TuCE + uB–E – RL uo
iE
–
共发射极基本电路 单电源供电时常用的画法
正常工作时发射结电压: NPN型硅管
UBE 0.7V PNP型锗管
UBE -0.3V
2. 输出特性
输出特性曲线通常分三个工作区:
IC(mA ) 4 3
2 放大区
1 O3 6 9
(1) 放大区
100A 80A
在放大区有 IC= IB , 也称为线性区,具有恒
60A 流特性。
40A
在放大区,发射结处
20A 于正向偏置、集电结处 IB=0 于反向偏置,晶体管工 12 UCE(V) 作于放大状态。
(2)截止区
IB < 0 以下区域为截止区,有 IC 0 。 在截止区发射结处于反向偏置,集电结处于反
向偏置,晶体管工作于截止状态。
IC(mA )
饱4 和 区3
2
100A
80A 60A 40A
(3)饱和区
基本放大电路时,测量三个电极对地的电位VB、VE和VC即
可确定三极管的静态工作状态。
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。
(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。
O
tO
tO
tO
t
结论:
直流分量 交流分量
iC 集电极电流 iC
iC
+O
ic
t
IC
O
t
O
t
静态分析
动态分析
将电流和电压的直流分量和交流分量分开加以分析: ●对直流量用直流通路:求静态工作点Q ●对交流量用交流通路:求电压放大倍数、输入输出电阻等
直流通路与交流通路
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)
ui –
RB
+ RC RL uO
–
6.3.1放大电路静态分析法
(1) 估算工作点: (Q点) [ 用直流通路】
硅:VBE=0.7V 锗:VBE=0.2V
Rb
RC
+VCC
IBVCC R bVBEV R C bC ICβIB
V CE V C CIC R c
IB、IC和VCE 是静态工作状态的三个量,用Q表示。在测试
+UCC
RB
RC
+C2
XC 0,C 可看作 对地短路 短路。忽略电源的
RS +
es –
C1 +
iB
+ 短路
ui
iC + uB–E
+ TuCE
–
iE
RL
短路
+ uo –
–
内阻,电源的端电 压恒定,直流电源 对交流可看作短路。
交流通路
用来计算电压 放大倍数、输入 电阻、输出电阻 等动态参数。
+
RS
es+ –
uCE
uo = 0
UBE
O
tO
IB tO
IC tO
UCE
uBE = UBE uCE = UCE
t
2.有输入信号(ui ≠ 0)时,各电流和电压均直 流量的基础上叠加了一个交流量。
iC
uo 0
uBE = UBE+ ui
uCE = UCE+ uo
uCE
uo
ui
uBE
iB
O
t
O
t
UBE
IB
? IC
UCE
当UCE UBE时,晶体 管工作于饱和状态。 发射结处于正向偏置, 集电结也处于正偏。
1
20A
IB=0
O 3 6 9 12 UCE(V)
截止区
输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区
BE结正偏,BC结反偏, IC=IB , 且
IB
(2)
饱和区
IC =
BE结正偏,BC结正偏 ,即UCEUBE , IB>IC
(3) 截止区 UBE< 死区电压, IB=0 , IC=ICEO 0
例: 测量三极管三个电极对地电位,试判断三极管的工
作状态。
-
+
正偏 + - 反偏
放大Vc>Vb>Ve
+-Fra bibliotek正偏 - + 反偏
放大Vc<Vb<Ve
放大
截止
饱和
3 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。