三极管电路的基本分析方法
三极管基本放大电路分析
三极管基本放大电路解析三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。
三极管电路分析方法
三极管电路分析方法
三极管电路分析方法可以分为直流分析和交流分析两个方面。
直流分析包括以下几个步骤：
1. 确定电路中三极管的工作模式，包括饱和区、截止区和放大区。
2. 根据三极管的工作模式，确定基极、发射极和集电极之间的电压和电流关系。
3. 利用KVL和KCL法则，结合三极管的特性曲线，建立方程并解出未知电压和电流值。
交流分析包括以下几个步骤：
1. 分析交流信号对电路的影响，包括交流信号的放大、滤波等功能。
2. 根据三极管的小信号模型（如Hybrid-π模型），利用微小信号等效电路和频域分析方法，求解交流电路中的电压增益、输入阻抗、输出阻抗等参数。
3. 结合直流分析结果，综合考虑直流和交流信号在电路中的特性，得出整体的电路性能分析结果。
通过以上方法的分析，可以对三极管电路的工作特性进行准确的评估和设计，为电子电路的实际应用提供理论支持。
三极管放大电路分析基础
检查反馈电路是否正常，特别 是反馈电阻和电容，检查输入 信号是否过大。
失真故障
检查三极管的工作点是否合适 ，检查放大电路的增益是否过 大或过小，检查反馈电路是否 正常。
自激振荡故障
检查放大电路的反馈系数是否 合适，检查输入信号是否过大
。
故障排除实例分析
实例一
一台三极管甲类放大器无声，经检查 发现集电极电压为0V，更换三极管 后故障排除。
工作原理
通过三极管的电流放大作用，将 输入信号的微弱变化转换为输出 信号的较大变化。
三极管放大电路的应用
01
02
03
音频信号放大
用于将微弱的音频信号放 大，驱动扬声器发声。
Hale Waihona Puke 弱电信号放大在测量、自动控制等领域， 用于放大微弱的电信号。
无线通信
在无线通信系统中，用于 放大调制信号，提高通信 质量。
三极管放大电路的类型
对带宽和增益的需求。
04
三极管放大电路的设计
静态工作点的设置
总结词
合理设置静态工作点是三极管放大电路设计的关键，它决定了电路的放大性能和 稳定性。
详细描述
静态工作点是指放大电路在没有输入信号时的工作状态，包括集电极电流和基极 电流、集电极和基极之间的电压等参数。合理设置静态工作点可以保证三极管在 放大信号时处于最佳工作状态，提高电路的放大性能和稳定性。
作用
作为放大电路的核心元件， 三极管能够控制电流的放 大作用。
工作原理
利用基极电流控制集电极 和发射极之间的电流，实 现电流的放大。
类型
根据结构和工作特性，可 分为NPN和PNP型。
电阻
作用
在放大电路中，电阻用于限制电 流和电压，以及提供一定的负载。
三极管电路分析方法
三极管电路分析方法
三极管电路的分析方法通常包括以下几步：
1. 确定电路工作状态：根据电路中的电源电压和电阻值，可以通过计算或估算来确定三极管的工作状态，即饱和状态、截止状态还是放大状态。
2. 确定输入信号：确定输入信号的幅度和频率。
3. 确定三极管的参数：通过手册或规格书获取三极管的参数，如得到DC当前比例值(beta)或者小信号参数转移函数。
4. 绘制等效电路模型：根据三极管的工作状态和参数，绘制三极管的等效电路模型。
5. 应用小信号模型：将输入信号分解为直流分量和交流分量，然后将交流分量应用到等效电路模型中，得到输出信号。
6. 分析输出信号：通过求解等效电路模型，计算输出电压和输出电流的幅值，以及增益和相位移等指标。
7. 进行稳定性分析：根据等效电路模型中的电容、电感等元件，分析电路的稳定性和频率响应。
8. 进行偏置点设置：根据三极管的工作状态和偏置点的要求，调整电路中电阻的值，以实现所需的工作状态。
以上是一般的三极管电路分析方法，具体分析步骤也可能根据电路的复杂程度和设计要求而有所不同。
电子线路学习方法(十一)：第五讲 三极管电路分析方法(上)
工程师笔记 ・
电子线路学 习方法（ 十一）
第五讲 三极管 电路分析 方法（卜） ▲
一
胡斌
许 多 电 路 分 析 中 可 以认 为 三 极 管 集 电 极 如图 ２所示 ， 这是三极管直流 工作 电压供
给 电路 分 析 的第 一 步 。 三 极 管 有 三 个 引脚 ， 进 行 电 阻 等 效 与 发射 极 之 间 为通 路 状 态 。 在 ２ 三 极 管 集 电 极 与 发 射 极 之 间 内 阻 ． （ 住 基 极 与 直 流 工 作 电压 、 地 ２ｊ 抓 与 理解 时主要等 效集 电极 与发射 极之 间的 内阻 ， 他 引脚 之 间 的 等效 分 析 比 较 少 。 其 等 效 电 路分 析 思 路 阻 等 效 电路 分析 思 路说 明下 列 几 点 ：
这是交流 电路 分析 中的重 要一 １ 三极 管 直 流 工 作 电 压 供 给 电路 分 哪 里输 出 ， ．
析 方 法及 口诀
… 。 ０ Ｉ 极 Ｅ ｔ
环， 如图 ６所示是信号传输线路示意图。 这一 电路 中的信号传输过程是 ： 输入
为 了使三 极 管 工 作 在 放 大 状 态 下 ， 必
极与发射极之间为开路状态。
路 中的 三 极 管 工 作 在 开 关 状 态 下 ， 以进 们看成开路 ， 可 这样就可以画成如图 ５所示
用 （ 放大状态下等效 电路。 当三极管 行 集 电极 与 发 射 极 之 间 内 阻 的等 效 分 析 ， 直 流 等 效 电路 ， 这 一 电路 进 行 直 流 电路 ２） 或 三 处于 放 大状 态 时 ， 电极 与 发 射 极 之 间 内 集 三 极 管 或 是 饱 和 导 通 ， 是 截 止 ， 极 管 分 析就 相 当简 洁 。 基极 电流 回路 分析 ：直流 工作 电压 集 电极 与 发 射 极 之 间 内阻 或 是 很 小 ， 是 或 阻处于 大小可控制状态 ，基极 电流愈 大， ＋ 一 电 阻 Ｒ 一 三 极 管 Ｖ １ 极 一 三 极管 Ｖ １ Ｔ 基 集 电极 、 射 极 电 流 愈 大 ， 集 电极 与 发 很 大。 发 其 Ｔ ３ 射极之 间内阻愈小 ， 之则 愈大。当三极 反 二 、 三极 管直 流 电路和 交 流 电 Ｖ １发 射极 一 Ｒ 一 地 。 集 电极与发射极 电流 回路 分析 ： 直流 管 用 于 一 些 控 制 电路 中 时 ， 是 运 用 了三 路 分析方 法 就 工 作 电压 ＋ 一 电阻 Ｒ 一 三 极 管 、ｒ Ｖ ２ 厂１集 极管这一特性。 三极管有静态和动态两种 工作状态。 Ｔ 发射极一 Ｒ 一地。 ３ （ 饱 和 状 态 下 等 效 电路 。 当三 极 管 三 极 管 的直 流 工 作 电流 称 为静 态 电流 ， ３） 给 电极一 三极管 Ｖ １
三极管放大电路分析方法
三极管放大电路分析方法1.直流分析法：首先需要对三极管的直流工作点进行分析，确定三极管的偏置电流及偏置电压。
偏置电流的大小决定了三极管的放大倍数，偏置电压的大小决定了输出信号的工作范围。
直流分析法的步骤如下：-根据电路图，将三极管放大电路简化为三极管模型，剔除输入和输出耦合电容等影响。
-利用基本电路分析技巧，根据电路中的电阻、电压和电流关系，列出基于基尔霍夫定律的电路方程。
-解电路方程，计算出各个节点和元件的电流和电压值。
-利用得到的结果，确定三极管的工作状态和偏置电流。
2.小信号分析法：在直流偏置条件下，对三极管的输入信号进行小信号分析，得到输入端和输出端的端口等效电路，从而计算三极管的增益和带宽等性能指标。
小信号分析法的步骤如下：-对三极管放大电路进行小信号模型化处理，即将电路中的大信号元件（如三极管和电容等）线性化为小信号源和等效电路。
-根据放大电路的小信号模型，利用基本电路分析技巧，建立输入端和输出端的等效电路。
-根据等效电路，计算放大电路的增益和带宽等性能参数。
3.负反馈法：-确定三极管放大电路的基本参数，如放大倍数、输入和输出阻抗等。
-控制负反馈系统的增益，确定电压比例器的比例关系。
-根据反馈系统的特性和电路的参数，确定电压比例器的阻值，从而实现所需的放大倍数。
-在确定了电压比例器的阻值后，通过计算反馈回路的频率响应、相移等参数，来进一步优化电路性能。
以上是三极管放大电路分析的几种常用方法，每种方法都有其独特的优势和适用范围。
通过综合运用这些方法，可以对三极管放大电路进行全面的分析和优化，实现设计要求。
电子线路学习方法(十三)第五讲三极管电路分析方法(下)
屯子世界
—
・０００ ２１． ９
１ — ９
・
工程 师 笔记 ・
。 。 。 … ‘ … … … ‘ ‘ 。 ‘ … 。 。 。 … … 。 。 。 。 … 。
ｔ
。
信 号传输 分 析就 是分 析信 号在 单级 放 大器 中传输 的具 体 路径 ， 这里 以 图 １ ９所示 是单 级放 大 器 电路 为例 ， 绍 信号 传 介
一 每 而 三 极管 交流 工作状 态是指 放大信 号 的过程 ， 三极 管单 级放 输 入 回 路 ， 个 输 出 回 路 ， 一 个 回 路 需 要 两 根 引 脚 ， 三 极 管 只 有 三 根 引 脚 ， 这 样 三 极 管 三 根 引 脚 中 必 有 一 根 引 脚 被 输
号 的放 大 任 务 ， 常 单 级 放 大 器 电路 中 只 使 用 一 只 三 极 管 。 通
（ 判 断 共 集 电极 放 大 器 电 路 方 法 。 如 图 １ ２） ７所 示 是 共 集
电极 放 大 器 电路 。
具体 判 断方 法是 ： 电路 中 ， 电极接 直 流 电源 ＋ 对 交流 集 Ｖ，
一
入和 输 出回路所 共用 ， 共用 哪根 引脚 就 由 许 多单 级 放 大 器 构 成 ， 以 掌 握 单 级 放 大 例 如 ， 用 发 射 极 时 ， 是 共 发 射 极 放 大 器 。 所 实 用 有 效 的 判 断 方 法 是 ： 极 管 有 一 根 引 脚 被 共 用 ， 大 三 放 器 的 地 线 是 电 路 中 的 共 用 参 考 点 ， 所 以 三 极 管 的 一 根 引 脚 应
图 １ ７
＼ｒ 厂１管 集 电 极 输 出 的 信 号 比 Ｖ １管 基 极 上 的 信 号 大 许 多 ； Ｔ 对
三极管放大电路的分析计算
三极管放大电路的分析和计算公式在众多的三极管应用电路中，放大电路（或放大器）是其主要用途之一，利用三极管的电流放大作用可以构成各种放大电路，下面对共射基本放大电路（固定偏置放大电路）和工作点稳定的放大电路（分压式偏置放大电路），进行电路分析。
一、共发射极基本放大电路（固定偏置放大电路）1.电路组成2.直流通路直流通路是放大电路u i =0，仅在V CC 作用下直流电流所流过的路径。
画直流通路的原则：（1）输入信号u i 短路。
（2）电容视为开路。
（3）电感视为短路。
3.静态工作点的计算所谓静态工作点就是为了保证放大电路不失真的点。
估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路，求I BQ 、I CQ 、I EQ 、和U CEQ 这四个量。
（根据下图，可得出下面两个公式）由以上三个公式，可得出静态工作点的值。
4.交流通路交流通路是放大电路在V CC =0，仅u i =0作用下交流电流所流过的路径。
画交流通路的原则：（1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为通路。
（2）电源电压对地短路。
5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求，求A U 、R i 、R o 这些主要参数。
beb i r R R //=beLu r R A '-=βLC L R R R //='ber —三极管的输入电阻，是三极管b 、e 之间存在一个等效电阻。
co R R =二、分压式偏置放大电路（工作点稳定的）1.电路组成2.直流通路三、静态工作点估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路，求IBQ 、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。
（根据图，可得出下面的公式）四、交流通路交流通路是放大电路在V CC =0，仅u i 作用下交流电流所流过的路径。
画交流通路的原则：（1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为通路。
（2）电源电压对地短路。
5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求，求A U 、R i 、R o这些主要参数。
三极管放大电路的分析计算
三极管放大电路的分析计算首先，我们需要了解三极管的工作原理和电路结构。
三极管有三个引脚，分别为发射极、基极和集电极。
发射极和基极之间的电流被控制，从而控制集电极之间的电流。
通过调节基极电压，我们可以改变三极管的工作状态和放大程度。
在进行分析和计算之前，我们需要明确以下几个参数：1. 输入电压 Vin：该参数代表信号源输入的电压信号的幅值。
2. 输出电压 Vout：该参数代表从放大电路输出的电压信号的幅值。
3. 电源电压 Vcc：该参数代表三极管放大电路所使用的直流电压。
接下来，我们将进行三极管放大电路的分析和计算。
首先，我们需要选择适当的三极管型号和参数。
通常，我们需要考虑三个重要的参数：β（或Hfe）、Vbe和Vce。
1. β（或Hfe）：该参数代表晶体管的直流电流放大倍数。
一般情况下，该值介于20至200之间。
2. Vbe：该参数代表基极-发射极电压。
通常，Vbe约为0.7V。
3. Vce：该参数代表集电极-发射极电压。
通常，Vce约为0.2V至0.3V。
接下来，我们可以进行以下步骤来分析和计算三极管放大电路：1.确定放大倍数：通过选择合适的基极电阻和集电极电阻，我们可以调节三极管的工作点，以实现我们期望的放大倍数。
一般情况下，放大倍数（A）可以通过以下公式计算：A=β*Rc/Re，其中，Rc为集电极电阻，Re为发射极电阻。
2. 确定直流电流：通过选择适当的集电极电阻和发射极电阻，我们可以调节三极管的工作点，以实现我们期望的直流电流。
一般情况下，直流电流（Ic）可以通过以下公式计算：Ic = (Vcc - Vce) / Rc，其中，Vcc为电源电压，Vce为集电极-发射极电压。
3. 确定输入电阻 Rin：输入电阻（Rin）可以通过以下公式计算：Rin = β * Re，其中，β为晶体管的直流电流放大倍数，Re为发射极电阻。
4. 确定输出电阻 Rout：输出电阻（Rout）通常较小，可以忽略不计。
三极管电路分析方法
三极管电路分析方法三极管有静态和动态两种工作状态。
未加信号时三极管的直流工作状态称为静态，此时各极电流称为静态电流，给三极管加入交流信号之后的工作电流称为动态工作电流，这时三极管是交流工作状态，即动态。
一个完整的三极管电路分析有四步：直流电路分析、交流电路分析、元器件和修理识图。
01直流电路分析方法直流工作电压加到三极管各个电极上主要通过两条直流电路：一是三极管集电极与发射极之间的直流电路，二是基极直流电路。
通过这一步分析可以搞清楚直流工作电压是如何加到集电极、基极和发射极上的。
如图所示，是放大器直流电路分析示意图。
对于一个单级放大器而言，其直流电路分析主要是图中所示的三个部分。
分析三极管直流电路时，由于电路中的电容具有隔直流特性，所以可以将它们看成开路，这样上图所示电路就可以画成如下图所示的直流等效电路，再用这一等效电路进行直流电路分析就相当简洁了。
02交流电路分析方法交流电路分析主要是交流信号的传输路线分析，即信号从哪里输入到放大器中，信号在这级放大器中具体经过了哪些元器件，信号最终从哪里输出。
如图所示，是交流信号传输路线分析示意图。
另外还要分析信号在传输过程中受到了哪些处理，如信号在哪个环节放大，在哪个环节受到衰减，哪个环节不放大也不衰减，信号是否受到了补偿等。
上图电路中的信号经过了C1、VT1、C2、VT2和C3，其中C1、C2和C3是耦合电容，对信号没有放大和衰减作用，只是起着将信号传输到下级电路中的耦合作用，VT1和VT2对信号起了放大作用。
03元器件作用分析方法1、元器件特性是电路分析关键分析电路中元器件的作用时，应依据该元器件的主要特性来进行。
例如，耦合电容让交流信号无损耗的通过，而同时隔断直流通路，这一分析的理论根据是电容隔直通交特性。
2、元器件在电路中具体作用电路中的每个元器件都有它的特定作用，通常一个元器件起一种特定的作用，当然也有一个元器件在电路中起两个作用的。
在电路分析中要求搞懂每一个元器件在电路中的具体作用。
三极管开关电路分析及Rb计算
1.输入电压Vi n，输入电阻Ri n，三极管导通电压取0.6V，三极管电流放大倍数是B，输出电阻(在C极的电阻)是Rout。
这样很好计算了：5V / Rout = A，A /B = C，所以C是你最小的基极电流。
如果你的输入电压Vin也用5V，那么(5 - 0.6)/C = Rin，你就可以选R in了，为使三极管可靠饱和，选(5 - 0.6)/Rin > C就可以了。
2.先求I先求I c=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ibc=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ib举例：已知条件：输入Vi=5V，电源电压Vc c=5V，三极管直流放大系数be ta=10.查规格书得，集-射饱和电压V cesat=0.2V，此时集电极电流Ic=10mA（或其它值），则集电极电阻Rc=（Vcc-Vcesat）/Ic = （5-0.2）/10 = 480 欧。
则Ib=Ic/beta=10/10=1 mA，基极限流电阻Rb=（Vi-Vbe）/Ib=（5-0.6）/1=4.4K，取为4.2K。
这时要注意，输入高电平为5V是理想情况，有可能在2.5V（输入的一半）以上就为高了，这时我们以5V输入而得到的基极电流很可能不够，因此要重新计算。
以2.5V 为逻辑电平的阈值来计算，则Rb==（Vi-Vbe）/Ib=（2.5-0.6）/1=1.9K，取为1.8K，或2K。
如何使三极管工作于开关状态?晶体三极管的实际开关特性决定于管子的工作状态。
晶体三极管输出特性三个工作区，即截止区、放大区、饱和区,如图4.2.1(b)所示。
如果要使晶体三极管工作于开关的接通状态，就应该使之工作于饱和区；要使晶体三极管工作于开关的断开状态，就应该使之工作于截止区，发射极电流iE=0，这时晶体三极管处于截止状态，相当于开关断开。
2.6晶体三极管电路分析方法
rbe = rbb ′ + (1 + β ) re
rb ′e = (1 + β ) re
rce
VA ≈ − I CQ
画交流通路： 画交流通路：
ib v RB T
ic
RC
在用小信号等效电路模型替代，晶体三极管T ，画出相 在用小信号等效电路模型替代，晶体三极管 应的混合π型等效电路。 忽略 应的混合 型等效电路。 (忽略 rbb' ) 型等效电路
v + RB + rb′e
rb′e v ce = − g m v b′e ( rce ∥ R C ) = − g m v( rce ∥ R C ) R B + rb′e
所以
i B = I BQ + ib = I BQ
v BE = V BEQ + v b ′e = V BEQ
rb ′e + v R B + rb ′e
VBEQ + vbe = (VBB + v)
I BQ + i b V BB + v = RB
作负载线
iB Q1 Q Q2 vBE 0
VBB − Vm
VBB
V +V BB m
IB Q1 Q Q2 0 0 0 IBQ vBE t ib
VBB − Vm VBB VBB + Vm
0 vBE
v
VBEQ t t
例二:如图所示的实用电路， 例二 如图所示的实用电路，试求该电路中晶体三极管的各 如图所示的实用电路 极电压和电流值。 极电压和电流值。 已知 β=100。 。 V
CC
RB1 100K
RC 1K T
VCC +12V
三极管电路的小信号模型分析方法
μA
ic ib 100 5.5sint μ A 0.55 sint mA
uce
ic
( RC
//
RL
)
0.5 5s int
2.7 2.7
3.6 3.6
V
0.8 5s int
V
例2.2.3 解续：
（5）求总量 uBE、iB、iC、uCE
uBE U BEQ ube (0.7 7.2 10 3 sint ) V
简 化
rbe
uBE iB
uCE UCEQ
ube ib
uCE UCEQ
称为三极管的共发射极输入电阻，
为动态电阻
rce
uCE iC
iB IBQ
uce ic
iB IBQ
称为三极管的共发射极输出电阻，
为动态电阻。很大。
如何获取三极管小信号模型参数？
rbe
r bb
(1 ) UT
I EQ
r bb
沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGS UGS(off) 时，
沟道全夹断。
二、N 沟道耗尽型 MOSFET
1. 结构、符号与工作原理
制造时在Sio2 绝缘层中掺入正离子，故在 uGS = 0 时已形成 沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGS UGS(off) 时， 沟道全夹断。
2. 理解三极管放大电路的小信号模型分析法，了解 饱和失真和截止失真现象及其原因、措施。
3. 了解三极管开关电路及其分析。
重点：
1. 直流通路、交流通路、放大电路小信号等效电路 的画法。
2. 三极管直流电路的工作点估算。
课间休息
2.3 单极型半导体三极管 及其电路分析
晶体三极管放大电路交流分析-等效电路法
uo
us
80/131
ii us
ic ib
ib b
+
hie ube
-
e
ic
ii
ib
uohfeibuo Nhomakorabeaus
ui
hie
ri' ri
ic
+
hfeib
-
c
+
uce
-
e
（1） 输入阻抗计算
ri=hie
ri'=Rb//hie
81/131
（2） 输出阻抗计算 步骤：
ib
+
ic
Rs
ui
Rb hie
us
-
ri
ri
hfeib
Rc
+ RL uo
-
ro ro
①将输入信号源电压us短路，即 us =0 ②将负载开路即RL′ =∞,并令输出端电压为uo; ③在uo激励下，产生电流io, 输出阻抗ro ′ = uo/ io,
输出阻抗为：
ro
uo io
ro'=Rc
ib
+
ic hfeib io
Rs
Rb hie
Rc
uo
-
ro ro
82/131
（3） 电流增益AI
AI
ic ib
=
hfe
+ Rs
ui
uus s
-
ri
（4） 电压增益AU
AU
uo ui
=
-icRL'
ibhie
hfe RL' hie
ib ic
三极管的基本放大电路分析()
U CC , 在纵轴上得N点(0, RC )
连接M N 即直流负载线
(2) 求静态工作点
直流负载线与iB=IB对应的那条输出特性曲线的交 点Q, 即为静态工作点, 如图7.3(b)所示
(a)
(b)
图7.3 静态工作点的图解
[例7.1] 试用估算法和图解法求图7.4 (a) 所示放 大电路的静态工作点, 已知该电路中的三极管β=37.5, 直流通路如图7.4(b)所示, 输出特性曲线如图7. 4 (c) 所 示。
IE
300 (1 37.5) 26mV 1.5mA
= 967Ω
Au
RL/ rbe
37.5 (4 // 4) 0.967
78
Ri = RB // rbe=300 // 0.967≈0.964kΩ
Ro=RC=4kΩ
20 断开RL后
A u
RC rbe
37.5 4 0.967
156
② 发射极电阻RE：引入直流负反馈稳定静态工 作点。一般阻值为几千欧。
③ 发射极旁路电容CE：对交流而言，CE短接 RE ,确保放大电路动态性能不受影响。一般CE 也选择 电解电容，容量为几十微法。
(2) 稳定工作点原理 ① 利用RB1和RB2的分压作用固定基极UB。 ② 利用发射极电阻RE产生反映Ic变化的UE，再 引回到输入回路去控制UBE，实现IC基本不变。
Ro/
U I
RC
图 7. 18 不接CE时求输出电阻的等效电路
将有关数据分别代入上式得 A/u = - 0.36 R /i =103.25 kΩ R /o =3 kΩ
1.射极偏置电路
(a)电路图
(b)微变等效电路
图 7.15 射极偏置电路
NPN型三极管经典分析
NPN型三极管经典分析（转载）三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN 和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V 时，基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。
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底部失真为饱和失真。
PNP 管： 顶部失真为饱和失真。
I CS V CC U CE (SAT) RL
O
t O t
O
I BS
IBS — 基极临界饱和电流。 不接负载时，交、直流负载线重合，V CC= VCC
不发生饱和失真的条件： IBQ + I bm IBS
第2章
半导体三极管
= 100
I CQ I BQ
要么已知，要么由输出 特性曲线求得。 100 0 . 02 2 ( mA )
U CEQ VCC I CQ RC
5 2 1 3( V )
第2章
半导体三极管
三、电路参数对静态工作点的影响 1. 改变 RB，其他参数不变 R B iB i
饱和失真的本质：
C1 +
+VCC RB i iB C RC V RL C2 + + uo
+
ui
负载开路时： 受 RC 的限制，iB 增大，iC 不可能超过 VCC/RC 。 接负载时： 受 RL 的限制，iB 增大，iC 不可能超过 V CC/RL 。 (RL= RC // RL)
第2章
第2章
半导体三极管
ui
基本放大电路的放大作用
基本共发射极 电路的波形：
iC
C1
O iB IBQ
RC
t
iB +
–
ui
+
–
VBB
RB + u BE
–
+ uCE
ICQ + V – CC O uCE
O iC
t
t
UCEQ O u
o
t
t
O
第2章
半导体三极管
非线性失真 放大电路的非线性失真问题 因工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超 出了晶体管特性曲线上的线性范围，从而引起非线性失真。 1. “Q”过低引起截止失真
D
D
G
+
O
Su
+ VDD i D I DSS ( 1
–
RG R S
2
–
iD 5 iD 4 0
iD1= 4 mA iD2= 1 mA
uGS = – 8 V < UGS(off)
uGS = – 2 V
uDS = VDD – iD(RS + RD) = 20 – 14 = 6 (V) 在放大区 uO = VDD – iD RD = 20 – 14 = 6 (V)
+ ube
–
B
ib
E
ic C + uce
–
ib
三极管电路 可当成双口 网络来分析
B
+ ube rbe E
ic C + ib uce
从输入端口看进去，相当于电阻 rbe 当输入交流信号很小时，可将静态工作点Q附近一段曲线当
r be
三极管CE之间可用输出电流为 ib 的电流源表示。 是三极管输 从输出端口看进去为一个受 ib 控制的电流源 出端交流短路时的电流放大系数，常用Hfe表示。`
u CE V CC i C R C
(B 左) (B 右)
第2章
半导体三极管
例 2.3.3 硅管，ui = 10 sin t (mV)，RB = 176 k， RC = 1 k，
VCC = VBB = 6 V，图解分析各电压、电流值。 iC [解] 令 ui = 0，求静态电流 IBQ C1 iB + RC RLI 6 0 . 7 0 . 03 ( mA) 30 ( A) + uCE + RB + u + BQ ui BE 176 VCC – VBB – – – iC/mA 直流负载线(交流负载线) iC iB iB/A 50 6 1 ic 5 ib RL 50 Q 4 40 3 Q 30 ICQ 30 IBQ Q 2 Q 20 iB=10 A 1 uBE/V O t O UCEQ t O 0.7 V 6 uCE/V O O uce uCE/V Π/4 O Π/2 ui uBE/V Π3/4 U
RC iB >三极管的开关等效电路 IBS，则三极管饱和。
I BS
RB B I CS
E
S VCC
uCE 0.3 V 0，iC 5 mA
第2章
半导体三极管
例 2.3.2 耗尽型 N 沟道 MOS 管，RG = 1 M，RS = 2 k， RD= 12 k ，VDD = 20 V。IDSS = 4 mA，UGS(off) = – 4 V，求 RD iD 和 uO 。 uGS = iDRS iG = 0 i
UCEQ O u
o
uce ＝－icRC t
t
O
三极管的交流通路
交流电流的流 通路径 ii
对交流信 号短路
C1
RB VBB –
对交流信 号短路 C2
ic
RC
ui
+
ib
+
–
VCC
uo
内阻小，对交 流信号短路
内阻小，对交 流信号短路
交流通路的 习惯画法
ii
RB
RC
ui
ib
ic
第分析法 A
iB
C
VBB
Q 趋近截止区；
Q
RB
Q
VBB
R B iB Q 趋近饱和区。
VCC uCE
uBE iC
2. 改变 RC ，其他参数不变
iB
Q
VCC RC ICQ uBE
Q
RC Q 趋近饱和区。
uCE
UCEQ
VCC
第2章
半导体三极管
例 2.3.1 设 RB = 38 k，求 VBB = 0 V、3 V 时的 iC、uCE。
iB RB + u V + BE
BB
iC B iC
iB
–
+ uBE
+ R + C uCE uCE + VCC – –
–
线性
iB
非线性 V BB u BE
RB
线性
输入回路
(A 左) (A 右)
i B f ( u BE )
i C f ( u CE )
u CE C
iB C
输出回路
3. 视电容对直流信号开路 画交流通路原则：
1. 固定不变的电压源都视为短路；
2. 固定不变的电流源都视为开路； 3. 视电容对交流信号短路
1 / jC 0
第2章
半导体三极管
基本方法
图解法：
在输入、输出特性图上画交、直流负载线，
求静态工作点“Q”，分析动态波形及失真等。 解析法： 根据发射结导通压降估算“Q”。 用小信号等效电路法分析计算电路动态参数。
C1
IiBQ B uBE uCE RC + VCC
–
ui
RB V +
BB
uo
t ic t
–
ICQ uCE
输入ui后，三极管各极电压、电流均随 令ui＝Uimsinωt，则 ui在直流值UBEQ、I 、ICQ、U 的基础 uCE＝VCC＝I+u＋i BQ －（ICQ CEQ －iCRC +ic）RC CC uB＝IBQ＋ibCQii＝V＋Ibmsinωt sinωt i上变化。uo于u ＝UBEQ＋ Ucm 的相位相反。 BE＝U C＝βiB BEQ ＝IBQc＝ICQ＋I im =UCEQ－icRC＝UCEQ＋uce 三极管必须设置合适的静态工作点 u CQ、U （ UBEQ、IBQ、Io＝uceCEQ ），而且Uim 不能太大。
第2章
半导体三极管
二、电量的符号表示规则
AA
A — 主要符号；
A—
下标符号。
A 大写表示电量与时间无关(直流、平均值、有效值)；
小写表示电量随时间变化(瞬时值)。 A 大写表示直流量或总电量(总最大值，总瞬时值)； 小写表示交流分量。 总瞬时值 交流瞬时值 ube u uBE uBE = UBE + ube U be
第2章
半导体三极管
2.3
半导体三极管的 基本分析方法
引 言 2.3.1 直流分析 2.3.2 交流分析
第2章
半导体三极管
引 基本思想
言
一、分析三极管电路的基本思想和方法
三极管非线性电路经适当近似后可按线性电路对待，利用叠 加定理，分别分析电路中的交、直流成分。
直流分析（静 态分析）
三极 管电 路的 基本 分析 方法
VBB/RB IBQ 20 O
Q 静态工作点
A
0.7 UBEQ
VBB uBE/V
输出直流负载线方程： 输入直流负载线方程：
uBE VCC i i RC uCE == VBB CBRB
iC/mA VCC/RC N
输入回路图解
令iB＝0 CE=V BE=VBB，得到A点 令iC＝0，则u，则uCC=5V，得到M点 2 ICQ 令uCE＝0，则iC＝VCC/R =26uA, 令uBE＝0，则iB＝VBB/RBC=5mA, 得到N点 得到B点 连接M、N为直线，与iB＝20uA的 连接A、B为直线，与输入特性曲 O 曲线交点Q为静态工作点。由Q点 线的交点Q为静态工作点。由Q点 横纵坐标确定UCEQ＝3V，ICQ＝ ＝ 横纵坐标确定UBEQ＝0.7V，IBQ 2mA 20uA
iC RB iB + VBB 3V – iC/mA
5 4