模电四版康华光144567PPT课件
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模电康华光第七章课件
引入并联负反馈后，输 入电阻减小了。
注意: 反馈对输入电阻的影响仅限于环内， 对环外不产生影响。
例如
图中R1不在环内
电压负反馈能稳定输出电压
RL vo vo vf iC vbe
电流负反馈的作用
只讨论交流反馈 vf= Rie≈Ric， vid=vbe = vi－vf RL io io vf ic vbe
电流负反馈稳定能输出电流
电压反馈的判断方法：输出短路法
假设将负载短路（未接负载时输出对地短路），反 馈量为零,则是电压反馈。 假设将负载短路，反馈量仍然存在，则是电流反馈。
7.1.1 什么是反馈
基本放大电路的输入 负反馈电路一般方框图 信号（净输入信号） 输出信号 基本放 大电路 反馈电路 反馈放大电路 的输入信号 比较环节
反馈信号
xID=xI - xF
反馈通路 ——信号反向传输的渠道，正向的忽略不计。 开环 ——无反馈通路 闭环 ——有反馈通路
判断电路是否存在反馈支路
7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式
1. 闭环增益的一般表达式
xo 开环增益 x id
已知 A
xf F 反馈系数 xo
xo Af 闭环增益 xi
因为 x id x i xf
x i x id xf
xo xo xo A 所以 Af xi x id x f xo / A xo F 1 AF
(a)直流通路
(b)交流通路
7.1.3 ☆ 正反馈与负反馈
1、定义
从输出端看 正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。
负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。 从输入端看
正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。 负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。
模拟电子技术康华光等主编ppt文档
多数载流子（简称多子） 少数载流子（简称少子）
P 型半导体
掺入三价元素
+4 +34 接受一个 电子变为 负离子
空穴
+4 +4
硼原子
掺杂浓度远大于本 征半导体中载流子浓 度，所以，空穴浓度 远大于自由电子浓度。
空穴称为多数载流 子（多子），
自由电子称为少数 载流子（少子）。
半导体的特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力明显 増强。(可制成温度敏感元件，如热敏电阻)
光敏性：当受到光照时，其导电能力明显变 化。(可制成各种光敏元件，如光敏电阻、 光敏二极管、光敏三极管、光电池等)。
掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质， 使其导电能力明显改变。
＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋
N型半导体
P型半导体
无论是P型半导体还是N型半导体都是中性的， 通常对外不显电性。
掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数 量越多。
由于温升、光照等原因，共价键的电子容易 挣脱键的束縛成为自由电子。这是半导体的一 个重要特征。
室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价 键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下 一个空位，这个空位称为空穴。失去价电子的 原子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。
在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流 子。
点接触型二极管PN结面积很小，结电容很
小，多用于高频检波及脉冲数字电路中的开关
元件。
面 接 触 型 二 极 管 PN 结 面 积 大 ， 结 电 容 也 小
界面处将形成一个特殊的薄层→ PN结。
扩散与漂移达到动态平衡 形成一定宽度的PN结
多子
形成空间电荷区
扩散
产生内电场
阻止
模拟电子技术 康华光 第2章 ppt
C 1uF
Vi1
1V
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
0
1s
2s
3s
4s
t t
Vi2
0
+
Vo
-1V
-
Vo
0
t
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
C 1uF
+
Vo
-
Vi1 Vi2 i f i1 i 2 R1 R 2 1 解: Vo C i f dt
VO
1 1 V dt Vi2dt i1 R 1C R 2C
（2）当负载RL变化时，Vo会随之 变化吗？
4、电路如图所示
（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式； （2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则 uO＝？ （3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值 uI1max＝10mV， uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性 区，R2的最大值为多少？
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5 Vi1dt 10 Vi2dt t 1s V O 5V t 2 s VO 0V t 3 s VO 5V t 4 s VO 10V
Δ
uo2
1、判断下列说法是否正确 （1）处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端 可按“虚地”来处理。（ ）
（2）处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信 号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等， 才能防止输入偏置电流IB带来运算误差。（ ）
Vi1
1V
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
0
1s
2s
3s
4s
t t
Vi2
0
+
Vo
-1V
-
Vo
0
t
Vi1 Vi2
R1 200K R2 100K
C 1uF
+
Vo
-
Vi1 Vi2 i f i1 i 2 R1 R 2 1 解: Vo C i f dt
VO
1 1 V dt Vi2dt i1 R 1C R 2C
（2）当负载RL变化时，Vo会随之 变化吗？
4、电路如图所示
（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式； （2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则 uO＝？ （3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值 uI1max＝10mV， uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性 区，R2的最大值为多少？
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5 Vi1dt 10 Vi2dt t 1s V O 5V t 2 s VO 0V t 3 s VO 5V t 4 s VO 10V
Δ
uo2
1、判断下列说法是否正确 （1）处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端 可按“虚地”来处理。（ ）
（2）处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信 号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等， 才能防止输入偏置电流IB带来运算误差。（ ）
课件：模拟电子技术基础(第四版)
9
半导体的导电机理不同于其它物质， 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它 的导电机理不同于其它物质 具有不同于其它物质的特点。例如： 具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时， 当受外界热和光的作用时， 它的导电能力明显变化。 它的导电能力明显变化。
第 四 版 童 诗 白
光敏器件
16
第 四 版 童 诗 白
+4
+4
+4 自由电子
+4
+5 +4
+4 施主原子
第 四 版 童 诗 白
+4
+4
+4
图 1.1.3
N 型半导体
17
二、 P 型半导体
杂质元素， 在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如 铟等， 型半导体。 硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。 3 价杂质原子称为受主原子。 价杂质原子称为受主原子 受主原子。
5
第 四 版 童 诗 白
模拟电子技术： 模拟电子技术：
模拟电子技术主要研究处理模拟信号的电子电路。 模拟电子技术主要研究处理模拟信号的电子电路。 模拟信号就是幅度连续的信号，如温度、压力、流量等。 模拟信号就是幅度连续的信号，如温度、压力、流量等。 幅度 幅度
时间 第 四 版 童 诗 白
T
2T
3T 4T
1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度； 定少数载流子的浓度。 定少数载流子的浓度。 2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导 杂质半导体载流子的数目 载流子的数目要远远高于本征半导 因而其导电能力大大改善。 体，因而其导电能力大大改善。 3. 杂质半导体总体上保持电中性。 杂质半导体总体上保持电中性。 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。 杂质半导体的表示方法如下图所示。
半导体的导电机理不同于其它物质， 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它 的导电机理不同于其它物质 具有不同于其它物质的特点。例如： 具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时， 当受外界热和光的作用时， 它的导电能力明显变化。 它的导电能力明显变化。
第 四 版 童 诗 白
光敏器件
16
第 四 版 童 诗 白
+4
+4
+4 自由电子
+4
+5 +4
+4 施主原子
第 四 版 童 诗 白
+4
+4
+4
图 1.1.3
N 型半导体
17
二、 P 型半导体
杂质元素， 在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如 铟等， 型半导体。 硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。 3 价杂质原子称为受主原子。 价杂质原子称为受主原子 受主原子。
5
第 四 版 童 诗 白
模拟电子技术： 模拟电子技术：
模拟电子技术主要研究处理模拟信号的电子电路。 模拟电子技术主要研究处理模拟信号的电子电路。 模拟信号就是幅度连续的信号，如温度、压力、流量等。 模拟信号就是幅度连续的信号，如温度、压力、流量等。 幅度 幅度
时间 第 四 版 童 诗 白
T
2T
3T 4T
1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度； 定少数载流子的浓度。 定少数载流子的浓度。 2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导 杂质半导体载流子的数目 载流子的数目要远远高于本征半导 因而其导电能力大大改善。 体，因而其导电能力大大改善。 3. 杂质半导体总体上保持电中性。 杂质半导体总体上保持电中性。 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。 杂质半导体的表示方法如下图所示。
模电康华光课件ppt
第一章 半导体二极管和三极管
本章主要内容：半导体基础知识；半导体
二极管；晶体三极管；场效应管
重点掌握：1.半导体器件的外特性； 2.器件的主要参数
§1 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
问题：杂质半导体为何呈现电中性?
• N型：自由电子数目=空穴数目+正离子数目 P型：空穴数目=自由电子数目+负离子数 目
三、PN结的形成及其单向导电性
• 按一定的制造工艺，将P、N型半导体制作 在同一块硅片上，其界面形成PN结、
1.PN结的形成：
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
电位V
势垒 UO
硅 0.5V 锗 0.1V
V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P区空穴 浓度远高 于N区。
N区自由电 子浓度远高
于P区。
扩散运动
扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。
PN 结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成 内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P 区、自由电子从P区向N 区运动。
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载 流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
本章主要内容：半导体基础知识；半导体
二极管；晶体三极管；场效应管
重点掌握：1.半导体器件的外特性； 2.器件的主要参数
§1 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
问题：杂质半导体为何呈现电中性?
• N型：自由电子数目=空穴数目+正离子数目 P型：空穴数目=自由电子数目+负离子数 目
三、PN结的形成及其单向导电性
• 按一定的制造工艺，将P、N型半导体制作 在同一块硅片上，其界面形成PN结、
1.PN结的形成：
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
电位V
势垒 UO
硅 0.5V 锗 0.1V
V0
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P区空穴 浓度远高 于N区。
N区自由电 子浓度远高
于P区。
扩散运动
扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。
PN 结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成 内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P 区、自由电子从P区向N 区运动。
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载 流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。
两种载流子
为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？
模电电子教案,康华光PPT课件
uD
iD≈IS e U T
(uD／UT>>1)
14
1.2.2 PN结的击穿
• 1、 雪崩击穿
• 当反向电压增加时，内电场亦加强，使少数载流子在漂移 过程中受到更大作用力产生加速运动，它们可能在与共价 键中的价电子碰撞时将价电子“撞”出共价键而产生自由 电子—空穴对，新的自由电子—空穴对被电场加速后又可 能撞出更多的自由电子—空穴对。如此连锁反应，当反向 电压达到一定程度时，便产生类似雪崩的效应，从而使载 流子倍增而引起电流的急剧增加。
本章先介绍半导体的基础知识，然后重点讨 论最基本的半导体器件器件——二极管的物 理结构、工作原理、特性曲线、主要参数以 及二极管的基本电路与分析方法。
4
1.1
半导体基础知识
1.1.1 体
本征半导
• 导电性能介于导 体和绝缘体之间 的物质称为半导 体。纯净的、具 有晶体结构的半 导体称为本征半 导体。
• 在数字电路中，常利用二极管单向导电性的开关 作用，组成各种开关电路，实现相应的逻辑功能。 在分析这类电路原则仍然是判断电路中的二极管 是导通还是截止。
• 例求DA1U、.A4和D.2BU为电B在理路不 想如同二图的极所组管示合。，下当，UA输和出U电B为位0VU或Y的5值V时，，设 • 解向时出：偏现（置两1电）个压U二为A=1极02VV管，，同UD时BB=的正5V正向，向偏由偏置电置。路电在可压这知为种，1情7DV况A，的下此正，
正输偏向出置偏电，置 位 因U电 而YD压钳A大制截的止在二5。V极，管而首D先A因导D通B导，通即处DB于导反通向， 24
1.4.3 开关电路
• （值列2）入依表此1.类4.1推中，。UA和UB在不同的组合下，输出电位UY的 表1.4.1
模拟电子基础第四版康华光第二章[可修改版ppt]
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本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强，温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素，这是半导体的一 大特点。
2.1.4 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质， 可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质 主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体 称为杂质半导体。
由此可以得出结论：PN结具有单 向导电性。
2.2.2 PN结的单向导电性
模拟电子基础第四版康华光第 二章
2.1 半导体的基本知识
2.1.1 半导体材料 2.1.2 半导体的共价键结构 2.1.3 本征半导体 2.1.4 杂质半导体
2.1.1 半导体材料
一、物体的导电特性 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分
导体、绝缘体和半导体。 半导体：介于导体与绝缘体之间，如： 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
因浓度差
多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区
空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移
2.2.2 PN结的单向导电性
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为 加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。
(1) PN结加正向电压时
• 低电阻 • 大的正向扩散电流
iD/m A 1 .0
二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有 可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电 能力为 0，相当于绝缘体。
在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。
温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半 导体的导电能力越强，温度是影响半导体性 能的一个重要的外部因素，这是半导体的一 大特点。
2.1.4 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质， 可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质 主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体 称为杂质半导体。
由此可以得出结论：PN结具有单 向导电性。
2.2.2 PN结的单向导电性
模拟电子基础第四版康华光第 二章
2.1 半导体的基本知识
2.1.1 半导体材料 2.1.2 半导体的共价键结构 2.1.3 本征半导体 2.1.4 杂质半导体
2.1.1 半导体材料
一、物体的导电特性 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分
导体、绝缘体和半导体。 半导体：介于导体与绝缘体之间，如： 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
因浓度差
多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区
空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移
2.2.2 PN结的单向导电性
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为 加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。
(1) PN结加正向电压时
• 低电阻 • 大的正向扩散电流
iD/m A 1 .0
二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价 电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有 可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电 能力为 0，相当于绝缘体。
在常温下，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电 子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。
模拟电子技术基础.ppt
多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区
空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散
最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。对于 P型半导体和N型 半导体结合面， 离子薄层形成的 空间电荷区称为 PN结。空间电 荷区也称耗尽层。
在出现了空间电荷区后，
PN结的形成过程
由于正负电荷间的相互作用，
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、 铟等形成了P型半导体，也称为空穴型半导体。
P型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成； 电子是少数载流子，由本征激发形成。
空穴很容易俘获电子，使 杂质原子成为负离子。三
价杂质 因而也称为受主杂 质。
P型半导体的结构示意图
综 上：
本征半导体中掺入微量杂质元素构成杂质半导体。 在常温下，杂质原子均已电离，载流子浓度就大大增加， 使半导体的导电能力大大提高。
数字电路：处理数字信号的电子电路
数字信号：一种离散的信号（包括时间离散和 幅值离散两种情况）
电子信息系统
模拟电路
信号 提取
信号的 预处理
信号的 加工
信号的驱 动与执行
传感器、 接收器
A/D 转换
计算机或 其它数字 处理系统
D/A 转换
提取出的信号：弱信号、噪声大、易受干扰。
预处理：隔离、滤波、阻抗变换、放大。
本征激发小结：
（1）空穴与电子成对出现。
（2）自由电子在晶格中运动，空穴在共价键内运动。
（3）温度一定时，激发和复合达到动态平衡。
（4）温度升高时，载流子浓度增大，导电能力增强， 因此，本征半导体可以制成热敏元件和光敏元件。
1.1.2 杂质半导体
➢ N型半导体 ➢ P型半导体
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
模拟电子技术1
R0 = 0
∴R0 应尽量<<RL，以减小信号的衰减。
•
•
Vi VS
Ri
RS Ri
Ri = ∞
∴当Ri>>RS时，才能减小信号的衰减。
放大电路模型
电流放大电路模型
电流放大
适用于
信号源内阻
RS较大，负 载电阻RL较 小的场合。
•
I0
•
AIS
•
Ii
R0 RL R0
输出短路（RL= 0） 时的电流增益
RL RL R0
•
输出开路（RL= ∞） 时的互阻增益
•
AR
V0
•
Ii
•
AR0
RL RL R0
R0 = 0
∴R0 应尽量<< RL，以减小信号的衰减。
•
•
Ii IS
RS
RS Ri
Ri = 0
∴当Ri<<RS时，才能减小信号的衰减。
放大电路模型
互导放大电路模型
互导放大
适用于
信号源内阻 RS较小，负 载电阻RL较 小的场合。
dB 20 dB
•
A 0.1倍
放大电路的主要性能指标
4.频率响应及带宽
•
AV
V0 j Vi j
幅频响应 相频响应
•
AV AV
5.非线性失真
非线性失真是由放大器件引起的失真。
放大电路的主要性能指标 5.非线性失真 非线性失真是由放大器件引起的失真。
(a). 分立元件（三极管），设计时要使其工作在线性区。 (b). 集成运放，当输出信号的幅值接近双电源值时，将
电子电系子统远系信统号与信号
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的。
常用的稳定静态工作点的偏置电路是
----分压式偏置电路
稳定工作点:
分压式偏置
I1=(5~10)IB
VB=(3~5)V
(1)确定工作点: Q
VB
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
V+B
VBE
+
-
Ie
V- e
IIIBBC IE 稳 IIC CV定B R 过eV BVV程E EEV RB e因 因V V,B B不 不I B 变 变 IC
•
Vo
RL I•(bI•brbe I•b RV)L i(1RL)(1)I•b
输入电压与输
A VV V oi rb(e1 (1)R)'L R'L1
出电压同相
电压跟随器
Ro
V•T IC
rce1rbeRR SeRe
Ro Ro //RC
例1：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态 参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数:
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
与例1结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
V•o
Ib RL'
•
•
Vi Ib rbeIe Re
RL' rbe (1)Re
601.5
0.73
1.36(160)2
V•o Vi
• IbRL'
Ibrbe
RL'
rbe
601.566 1.36
根据微变等效电路求动态参数
Ri
Ri'
2. 输入电阻Ri
Ri' rbe1.36K
R i R b ' /R /i' 1/1 5 /.3 6 1 .2K 5
3. 输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）
RoRC3K
例2： 求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态
4.4 放大电路静态工作点的稳定
——为了保证有较好 的放大效果，且不引起非 线性失真，放大电路应有 稳定的静态工作点。
静态工作点不稳定 的主要原因是受温度的 影响——常称之为温度 漂移：
IC(mA) T1＜T2
T2
Q` Q T1
40μA
O UCE(V)
温度对Q点的影响
温度变化影响β、UBE和ICBO，前二者对硅管
(1)断开Ce后，静态 参数不变。
•
AV
RL'
rbe
Ri Rb//rbe
（2）断开Ce后，动态参数AV 减小， Ri增大，Ro 不变。
Ro RC
•
AV
RL' rbe(1)Re
R iR b/r /b e(1)R e
Ro RC
例4： 电路的参数不变，若β增加一倍，静态参数（IB、
IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)如何变化。
工作点稳定，增益下降。
解决这个• 矛盾•的方法是加•电容Ce。
A •VV •o•IcRL •IbRL
Vi Ibrbe
Ibrbe
RL rbe
•
I Rb
(3)输入电阻
•
•
•
IT IRb Ib
Ri
V•TR1b rbe11Re
Rb Rb1//Rb2
R i
VT IT
R b/r /b e1 R e
IIB BV C EV V V C B BE C E IC (R C R e ) I1
VB IB
(2)电压增益
VoIbR'L
R'L=Rc//RL
••
•
Vi IbrbeIe Re
I•brbe(1)Re
•
•
•
AV
V•o
•
Ib RL
Vi Ib rbe(1)Re
RL rbe(1)Re
§4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路
（1）求工作点：Q
V EIER e(1)IBR e
V CC R bIBV BE V E
Q
IB
VCCVBE
Rb (1)Re
IC IB
VCC
Rb (1)Re
VCEVCCICRe
(2)电压增益
••
•
•
Vi IbrbeRL (I•b Ib) RL Re//RL
•
•
Ie (1)Ib
根据微变等效电路求动态参数
2. 输入电阻Ri
Ri' rbe(1)Re
1.3 6(16)0 2
12.33K 6
Ri
Ri'
R i R b '/R /i' 1/1 5 /.3 2 6 1 3 .4 K 3
3. 输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）
RoRC3K
例3：
电路的参数不变，若断开Ce，静态参数（IB、 IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)如何变化。
影响大，后者对锗管影响大。
上述各参数的变化都会引起集电极电流IC的变 化(参数增大，IC增加；反之则减小)。为了抑制这
种变化，一般采用偏置电路控制的手段——因为偏
流IB是控制集电极电流IC变化的，也就是：当IC增大 时，IB要自动减小以牵制IC增大的效果。这在固定 偏电路中是不能实现的，因为其IB是不随温度而变
输入电阻 提高了，相当于增加了一个 (1+β)Re的电阻。
(4)输出电阻
•
R o
VT
•
IC
由KVL：
I•brbeRS I•bI•CRe0
R o
Ro
RS RS//Rb
•
Ib
Re
•
IC
rbeRS Re
V •输T 出电I•b 阻提I•C 高R 了e，即I•提C 高了I• 电b路rc的e 恒0 流特性。 •
60
V C V E C I C C ( R C R e ) 1 1 . 5 5 ( 3 2 ) 7 . 5 V
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
60
V C V E C I C C ( R C R e ) 1 1 . 5 5 ( 3 2 ) 7 . 5 V
(1)静态参数
IC
IE
VB
VBE Re
IB
IC
V C EV C C IC (R CR e)
∴ β增加一倍， IC、VCE 不变， IB减小一倍。
（2）动态参数
•
•
AV
Vo
•
Vi
RL'
rbe
Ri Rb//rbe
Ro RC
∴ β增加一倍， Ri、Ro 不变， AV增大。
作业：
• 4.4.2 • 4.4.3
常用的稳定静态工作点的偏置电路是
----分压式偏置电路
稳定工作点:
分压式偏置
I1=(5~10)IB
VB=(3~5)V
(1)确定工作点: Q
VB
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
V+B
VBE
+
-
Ie
V- e
IIIBBC IE 稳 IIC CV定B R 过eV BVV程E EEV RB e因 因V V,B B不 不I B 变 变 IC
•
Vo
RL I•(bI•brbe I•b RV)L i(1RL)(1)I•b
输入电压与输
A VV V oi rb(e1 (1)R)'L R'L1
出电压同相
电压跟随器
Ro
V•T IC
rce1rbeRR SeRe
Ro Ro //RC
例1：求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态 参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数:
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
与例1结果完全相同
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
V•o
Ib RL'
•
•
Vi Ib rbeIe Re
RL' rbe (1)Re
601.5
0.73
1.36(160)2
V•o Vi
• IbRL'
Ibrbe
RL'
rbe
601.566 1.36
根据微变等效电路求动态参数
Ri
Ri'
2. 输入电阻Ri
Ri' rbe1.36K
R i R b ' /R /i' 1/1 5 /.3 6 1 .2K 5
3. 输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）
RoRC3K
例2： 求电路的静态参数（IB、IC、VCE)，及动态
4.4 放大电路静态工作点的稳定
——为了保证有较好 的放大效果，且不引起非 线性失真，放大电路应有 稳定的静态工作点。
静态工作点不稳定 的主要原因是受温度的 影响——常称之为温度 漂移：
IC(mA) T1＜T2
T2
Q` Q T1
40μA
O UCE(V)
温度对Q点的影响
温度变化影响β、UBE和ICBO，前二者对硅管
(1)断开Ce后，静态 参数不变。
•
AV
RL'
rbe
Ri Rb//rbe
（2）断开Ce后，动态参数AV 减小， Ri增大，Ro 不变。
Ro RC
•
AV
RL' rbe(1)Re
R iR b/r /b e(1)R e
Ro RC
例4： 电路的参数不变，若β增加一倍，静态参数（IB、
IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)如何变化。
工作点稳定，增益下降。
解决这个• 矛盾•的方法是加•电容Ce。
A •VV •o•IcRL •IbRL
Vi Ibrbe
Ibrbe
RL rbe
•
I Rb
(3)输入电阻
•
•
•
IT IRb Ib
Ri
V•TR1b rbe11Re
Rb Rb1//Rb2
R i
VT IT
R b/r /b e1 R e
IIB BV C EV V V C B BE C E IC (R C R e ) I1
VB IB
(2)电压增益
VoIbR'L
R'L=Rc//RL
••
•
Vi IbrbeIe Re
I•brbe(1)Re
•
•
•
AV
V•o
•
Ib RL
Vi Ib rbe(1)Re
RL rbe(1)Re
§4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路
4.5.1 共集电极放大电路
（1）求工作点：Q
V EIER e(1)IBR e
V CC R bIBV BE V E
Q
IB
VCCVBE
Rb (1)Re
IC IB
VCC
Rb (1)Re
VCEVCCICRe
(2)电压增益
••
•
•
Vi IbrbeRL (I•b Ib) RL Re//RL
•
•
Ie (1)Ib
根据微变等效电路求动态参数
2. 输入电阻Ri
Ri' rbe(1)Re
1.3 6(16)0 2
12.33K 6
Ri
Ri'
R i R b '/R /i' 1/1 5 /.3 2 6 1 3 .4 K 3
3. 输出电阻Ro（输出端开路，输入电压为零）
RoRC3K
例3：
电路的参数不变，若断开Ce，静态参数（IB、 IC、VCE)，及动态参数（AV、Ri、Ro)如何变化。
影响大，后者对锗管影响大。
上述各参数的变化都会引起集电极电流IC的变 化(参数增大，IC增加；反之则减小)。为了抑制这
种变化，一般采用偏置电路控制的手段——因为偏
流IB是控制集电极电流IC变化的，也就是：当IC增大 时，IB要自动减小以牵制IC增大的效果。这在固定 偏电路中是不能实现的，因为其IB是不随温度而变
输入电阻 提高了，相当于增加了一个 (1+β)Re的电阻。
(4)输出电阻
•
R o
VT
•
IC
由KVL：
I•brbeRS I•bI•CRe0
R o
Ro
RS RS//Rb
•
Ib
Re
•
IC
rbeRS Re
V •输T 出电I•b 阻提I•C 高R 了e，即I•提C 高了I• 电b路rc的e 恒0 流特性。 •
60
V C V E C I C C ( R C R e ) 1 1 . 5 5 ( 3 2 ) 7 . 5 V
根据微变等效电路求动态参数
•
1. 电压放大倍数 AV
rbe20 0(1)2Im E 6 V 1.3K 6
R L ' R C/R /L 3/3 / 1 .5 K
•
•
•
AV
参数（AV、Ri、Ro)。
解：
根据直流通路求静态参数
VBRb1Rb2Rb2VCC3.7V 5
IC
IE
VB
VB Re
E
VB
IB
IC
3.750.71.5mA 2
IB
IC
1.5 25 A
60
V C V E C I C C ( R C R e ) 1 1 . 5 5 ( 3 2 ) 7 . 5 V
(1)静态参数
IC
IE
VB
VBE Re
IB
IC
V C EV C C IC (R CR e)
∴ β增加一倍， IC、VCE 不变， IB减小一倍。
（2）动态参数
•
•
AV
Vo
•
Vi
RL'
rbe
Ri Rb//rbe
Ro RC
∴ β增加一倍， Ri、Ro 不变， AV增大。
作业：
• 4.4.2 • 4.4.3