天津大学模电课件---三极管放大电路基础
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三极管基本放大电路ppt课件
（a）原理电路
（b）实物图
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发射极单管放大电路各组成元件的作用
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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
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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
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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
三极管放大电路PPT
输入回路和输出回路的公共端，故称为共基极放大电路。
思考题
• 1.三种放大电路中哪一种输入电阻最大? 哪一种最小?哪一种输出电阻最小?
• 2.如何提高共集电极电路的输入电阻?
2.6 多级放大电路
• 一般放大器都是由几级放大电路组成，能对输入 信号进行逐级接力方式连续放大，以获得足够的 输出功率去推动负载工作，这就是多级放大器。 其中接入信号的为第1级，接着为第2级，直至末 级。前级的输出是后级的信号源，后级是前级的 负载。
输出电压信号就不能保证与输入电压信号相似， 把这种情况下的输出信号叫做失真，进入截止区 产生的失真称为截止失真，进入饱和区产生的失 真称为饱和失真。
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
• 6.多级放大电路常用的耦合方式有三种:阻容耦合、直接 耦合和变压器耦合。
谢谢观赏！
2020/11/5
36
2.5 共集电极电路和共基极电路
• 2.5.1 共集电极电路
•
1.电路的组成
•
共集电极放大电路是从发射极输出，所以简称
射极输出器。
（a）所示是射极输出器电路图，（b）是其直流通路
共集电极放大电路的交流通路及微变等效电路
• 2.静态分析
•
确定静态工作点的值
• 3.动态分析
•
（1）电压放大倍数
•
（2）输入电阻
多极放大电路的组成
2.6.1 级间耦合方式
• 阻容耦合、直接耦合、变压器耦合
多级放 大器常 用的耦 合方式
《模拟电子技术》第3章 晶体三极管及放大电路基础
• 放大器的静态：当输入的交流信号为零时，这时 三极管的基极、集电极和发射极中都只有直流电 流。
• 放大器的动态：当输入的交流信号不为零时，基 极、集电极和发射极中的电流既含有直流电流成 分又含有交流电流成分。
3.3 共射基本放大电路
3.3.1 电路结构和元器件的作用
3.3.2 共发射极放大电路的工作原理
3.1.5 三极管的工作状态
1.三极管的三种组态
2.共发射极放大电路的输入输出特性
三极管的工作状态说明
3.三极管截止和饱和时的等效电路
• 三极管的工作状态判断。
①当UBE<UTH时，IB=0，三极管截止，C、E间相当于开关断开， Ic=0；
②当iB>IBS时，三极管饱和，C、E间相当于开关闭合，iC=ICS；
第三章 晶体三极管及放大 电路基础
学习目标：
（１）了解三极管的电流放大作用。 （２）掌握万用管的三种组态特点。掌握共射电路的
基本结构。 （４）了解放大电路性能指标。掌握用万用表调试三
极管各参数的方法。 （5） 制作放大电路，把微弱的信号进行放大，如做
IE＝IC＋IB，在放大状态下，IC＝βIB。
本章回顾
(3)三极管的特性曲线和参数是用来描述三极管 性能，是选择三极管时的依据。选择三极管时 要考虑的主要参数是工作频率、耐压、放大倍 数。型号相同的三极管可以互换，型号不同， 但对于该电路来说关键参数相似也可以替换。
(4)放大器是三极管电路中最常见和最基本的电 路。放大器的基本任务就是放大信号。放大器 用一些性能指标来表征放大器性能：电压（电 流、功率）放大倍数、输入电阻、输出电阻是 最主要的三个。单级共射小信号放大器是最基 本的放大电路。
3.4 三种基本组态放大电路的比较
• 放大器的动态：当输入的交流信号不为零时，基 极、集电极和发射极中的电流既含有直流电流成 分又含有交流电流成分。
3.3 共射基本放大电路
3.3.1 电路结构和元器件的作用
3.3.2 共发射极放大电路的工作原理
3.1.5 三极管的工作状态
1.三极管的三种组态
2.共发射极放大电路的输入输出特性
三极管的工作状态说明
3.三极管截止和饱和时的等效电路
• 三极管的工作状态判断。
①当UBE<UTH时，IB=0，三极管截止，C、E间相当于开关断开， Ic=0；
②当iB>IBS时，三极管饱和，C、E间相当于开关闭合，iC=ICS；
第三章 晶体三极管及放大 电路基础
学习目标：
（１）了解三极管的电流放大作用。 （２）掌握万用管的三种组态特点。掌握共射电路的
基本结构。 （４）了解放大电路性能指标。掌握用万用表调试三
极管各参数的方法。 （5） 制作放大电路，把微弱的信号进行放大，如做
IE＝IC＋IB，在放大状态下，IC＝βIB。
本章回顾
(3)三极管的特性曲线和参数是用来描述三极管 性能，是选择三极管时的依据。选择三极管时 要考虑的主要参数是工作频率、耐压、放大倍 数。型号相同的三极管可以互换，型号不同， 但对于该电路来说关键参数相似也可以替换。
(4)放大器是三极管电路中最常见和最基本的电 路。放大器的基本任务就是放大信号。放大器 用一些性能指标来表征放大器性能：电压（电 流、功率）放大倍数、输入电阻、输出电阻是 最主要的三个。单级共射小信号放大器是最基 本的放大电路。
3.4 三种基本组态放大电路的比较
模电-课件第2章-半导体三极管及放大电路基础1
(1) 输入特性曲线
iB=f(vBE) vCE=const
其中vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反 偏增状大态 ，特，性开曲始线收将集电向子右，稍且微基移区动一复些合。减但少v，CEI再C /增IB 加时，曲线右移很不明 显。曲线的右移是三极 管内部反馈所致，右移 不明显说明内部反馈很 小。输入特性曲线的分 区：①死区
称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前 提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正 确地区分直流通道和交流通道。
2. 直流通道和交流通道
2
直交流流通通道道流信流电号通BR向若源而道、c/外直时言中/E能R即向看流，，，L通能和外，电没其可过通偏看有源有上将交过置，直内压的直流直电有流阻降交流的流阻等负为。流电电的R效载零设压源路b通的电，C降和。通道交1阻交近耦道、。流，流似合。C从负2电为电R如足C载c流零容从、、够电流。短CBR大阻、、过在路b，，。E直交。对 直流电源和耦合电容对交流相当于短路
称为共发射极接法直流电流放大系数。 于是：
IC IC IE IB IE IC (1 )IE 1
因 ≈1, 所以 >>1
2.1.3 半导体三极管的特性曲线
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线，即 输入特性曲线—— iB=f(vBE) vCE=const 输出特性曲线—— iC=f(vCE) iB=const
②非线性区 ③线性区
图2.4 共射接法输入特性曲线
(2)输出特性曲线 iC=f(vCE) iB=const
共发射极接法的输出特性曲线是以iB为参变量的一族特 性曲线。
当vCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。当vCE稍增大 时，发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很 小，如
【2024版】模拟电子技术课件第三章
60A
此区域中 : 2
40A
IB=0 , IC=ICEO ,
1
20A
VBE<死区电
IB=0
压，称为截止 3 6 9 12 VCE(V)
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 IC = IB
(2) 饱和区： BE结正偏，BC结正偏 ， 即VCEVBE ， IB>IC，VCE0.3V
1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正 偏，集电结反偏。
2、正确设置静态工作点，使整个波形处 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，经电容滤波只输 出交流信号。
放大 电路 分析
放大电路的分析方法
静态分析
估算法 图解法
小信号模型分析法
vi=0时
入时
RL IE=IB+IC
基本放大电路的工作原理
静态工作点
RB
RC
C1
IB
(IB,VBE)
VBE
+VCC
IC C2
T VCERL
( IC,VCE )
(IB,VBE) 和( IC,VCE )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。
IB
IC
IB
Q
IC
VBE VBE
Q IB
VCE VCE
共射直流电流放大倍数：
___
IC
IB
工作于动态的三极管，真正的信号
是叠加在直流上的交流信号。基极
电流的变化量为IB，相应的集电 极电流变化为IC，则交流电流放 大倍数为：
模电——三极管课件PPT
（一）晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断
• 提问： • ⑴图中位于左右两边的N区可以互相调换位子嘛？
– 答：通过之前对内部结构的分析得出，由于各区掺杂浓度不同以及各区的特 点，两个N区是不能互换的。
• ⑵晶体管只能有三个引脚嘛？ – 答：一般的只有三个引脚，但一些金属封装的大功率管就只有两个引脚，分 别为b,e极，c极为金属外壳。
放大状态的外部条件为发射结正偏，
集电结反偏。由此我们得出
Vbb<<Vcc
（四）三极管的输入和输出特性
• 一、共发射极输入特性曲线
•
集射极之间的电压VCE一
定时，发射结电压VBE与基极
电流IB之间的关系曲线。
三极管的输入特性
（四）三极管的输入和输出特性
• 由图可见：
• 1．当V CE ≥2 V时，特性曲线基本重
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
何为发射结G正B为称偏基偏，极置集电电电源源结，又反偏？Rb为基极电阻
V为三极管R阻c。为集电极G电C为集源电极电
三极管电源的接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
三极管在电路中的三种基本连接方式：
• 共射极连接法
共基极连接法
共集电极连接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
小变化不失真的放大输入。
（二）晶体三级管的电流放大作用
• 三极管放大原理 • 三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。 • 即三极管放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 • 切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 • 放大的条件 • 内部：发射区杂质浓度远大与基区杂质浓度，且基区很薄，集电结面积大（即各区特点） • 外部：发射结正偏，集电结反偏 • 何为发射结正偏，集电结反偏？
三极管的基本放大电路分析ppt
Ri = RB // rbe = 300 // 0.967≈0.964kΩ
Ro= RC = 4kΩ
7.1.4 稳定工作点旳电路
当温度变化、更换三极管、电路元件老化、电源
电压波动时，都可能造成前述共发射极放大电路静态 工作点不稳定，进而影响放大电路旳正常工作。在这 些原因中，又以温度变化旳影响最大。所以，必须采 用措施稳定放大电路旳静态工作点。常用旳措施有两 种，一是引入负反馈；另一是引入温度补偿。
第7章 基本放大电路
放大电路旳功能是利用三极管旳电流控制作用， 或场效应管电压控制作用，把薄弱旳电信号（简称信 号，指变化旳电压、电流、功率）不失真地放大到所 需旳数值，实现将直流电源旳能量部分地转化为按输 入信号规律变化且有较大能量旳输出信号。放大电路 旳实质，是一种用较小旳能量去控制较大能量转换旳 能量转换装置。
放大电路构成旳原则是必须有直流电源，而且电 源旳设置应确保三极管或场效应管工作在线性放大状 态；元件旳安排要确保信号旳传播，即确保信号能够 从放大电路旳输入端输入，经过放大电路放大后从输 出端输出；元件参数旳选择要确保信号能不失真地放 大，并满足放大电路旳性能指标要求。
本章将根据上述原则，简介几种常用旳基本放大 电路旳构成，讨论它们旳工作原理、性能指标和基本 分析措施。掌握这些基本放大电路，是学习和应用复 杂电子电路旳基础。
稳定旳过程是： T↑→ Ic ↑→IE ↑→UE↑ →UBE ↓→IB↓→IC↓
(3) 静态分析
该电路旳静态工作点一般用估算法来拟定，详细 环节如下：
① 由：UB
UCC，求UB。
② 由：IE RB2 ③ 由IC=βIB，RB求1 IBR。B2
，求IC、IE 。
④
由UCE =UUBCC - ICRC - IERE ≈ UCC -
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
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1.工作点Q要设置在输
出特性曲线放 大区的中间部位； 2.要有合适的交流负 载线。 3.若交流负载线已有, 静点应设置在交流负 载线的中央。
2.4 小信号模型分析法
2.4.1 三极管的低频小信号模型 2.4.2 共射基本放大电路微变
等效电路分析法
(1)模型的建立
1.三极管可以用一个模型来代替。 2.对于低频模型可以不考虑结电容的影响。 3.小信号意味着三极管在线性条件下工作，
三极管放大作用
变化的 ic通过 Rc转变为
变化的输出
v C v i i β i i R v C v i 1 be b c (
b ) c c c 2 o
2.3 图解分析法
2.3.1 放大电路的静态分析 2.3.2 放大电路的动态图解分析
2.3.1 放大电路的静态分析
1.静态工作状态的计算分析法
2.1.1 放大的概念
1、基本放大电路：一个三极管； 三种基本组态
共发射极、共集电极、共基极
2、放大电路主要用于放大微弱信号；
3、直流电源提供能量，三极管起控制作用。
放大概念示意图
2.1.2 放大电路的主要技术指标
• (1)放大倍数
• (2)输入电阻Ri • (3)输出电阻Ro
• (4)通频带
根据直流通道可对放大 电路的静态进行计算
IB
VCC VBE R
b
IC β IB
V V I R
CE
CC
Cc
静态工作点 Q(IB,IC,VCE)
2.静态工作状态的图解分析法
放大电路静态工作状态的图解分析
直流负载线的确定方法：
1.估算IBQ 2.取对应的输出特性曲线
3. 由直流负载列出方程 VCE=VCC－ICRc 在输出特性曲线上确定两个特殊VC点C ,、即V可CC /Rc
动态—— vi 0 时，放大电路的工作状
态，也称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作 的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和 动态，正确地区分直流通道和交流通道。
(3) 直流通道和交流通道
(a)直流通道
(b)交流通道
直流电源和耦合电容对交流相当于短路
(4) 放大原理
输入信号通过耦合电容加在三极管 的发射结于是有下列过程：
第二章 三极管放大电路基础
2.1 放大电路的基本概念 2.2 基本放大电路的工作原理 2.3 图解分析法 2.4 小信号模型分析法 2.5 共集电极电路和共基极电路 2.6 放大电路频率响应
2.1 放大电路的基本概念
• 2.1.1 放大的概念 • 2.1.2 放大电路的主要技术指标 • 2.1.3 基本放大电路的工作原理
微变也具有线性同样的含义。
双极型三极管h参数模型
（2)模型中的主要参数
①rbe——三极管的交流输入电阻
re≈VT / iE reQ≈VT /IEQ=26 (mV)/ IEQ ( mA)
rbeQ= rbb' + rbe ≈300 +(1+) 26 / IEQ
rbe— re归算到基极回路的电阻。rbb相当于基
A0 2
0.7 A0
fL—下限频率 fH－上限频率
2.2 基本放大电路的工作原理
(1) 共发射极组态交流基本放大电路的组成 (2) 静态和动态 (3) 直流通道和交流通道 (4) 放大原理
(1) 共发射极组态交流基本放大电路的组成
(2) 静态和动态
静态—— vi 0 时，放大电路的工作状态， 也称直流工作状态。
区的体电阻, 对于小功率三极管rbb ≈300，。
②iB——输出电流源
表示三极管的电流放大作用。 反映了三极管具有电流控制电流源 CCCS的特性。
(3) h参数
三极管的模型也可以用网络方程导出。
三极管的输入和输出特性曲线如下：
vBE f (iB , vCE )
D vBE
D vBE D iB
DvCE 0 D iB
(1) 放大倍数
电功流率压放大倍数
A p
AivPo /
VIPoio//
VIVioi
I o
/V I ii
(2) 输入电阻 Ri
衡量放大电路从信号源吸取电流大小
Ri
Vi Ii
(3) 输出电阻Ro
表明放大电路带负载的能力。
.
Ro
=
Vo
.
Io
RL ,
VS 0
(4) 通频带
A( fL ) A( fH )
1.交流负载线是有交流 输入信号 时Q点的运 动轨迹。
2.R'L= RL∥Rc， 是交流负载电阻。
3.交流负载线与直流 负载线相交Q点。
交流负载线确定方法： 通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜
率为-1/R'L 。
(2)交流工作状态的图解分析
通过图解分析，可得如下结论： 1. vi 放vB大E电路i的B动态i图C解分v析CE |-vo| 2. vo与vi相位相反； 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数；
h21 (DiC/DiB ) DvCE 0 ，称为电流放大系数，即。
h22 (DiC/DvCE ) DiB0 ，称为输出电导，即1/rce。
h参数的物理含义见图。
h图参0数3.1都7 是h11小和信h12号的意参义数，即微变图参0数3.1或8 h交21和流h参22的数意。义 h参数与工作点有关，在放大区基本不变。 h参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
+
D vBE D vCE
DiB 0 D vCE
iC f (iB, vCE )
D iC
D iC D iB
DvCE 0 D iB
+
D iC D vCE
DiB 0 D vCE
h11 (DvBE /DiB ) DvCE 0，称为输入电阻，即 rbe。
h12 (DvBE /DvCE ) DiB 0 ，称为电压反馈系数。
画出直流负载线。
4. 交点即为静态点, Q点的参数IBQ、ICQ和VCEQ。
例：测量三极管三个电极对地电位如图 所示，试判断三极管的工作状态。
放大
三极管工作状态判断
截止饱和2.3.2源自放大电路的动态图解分析（1）交流负载线 （2）交流工作状态的图解分析 （3）最大不失真输出幅度
（1）交流负载线
(3) 最大不失真输出幅度
①波形的失真
工作点达到了饱和区。对于NPN管， 输出电压表现为底部失真。
饱和失真
工作点达到了截止区。对于NPN管， 输出电压表现为顶部失真。
截止失真
注意：对于PNP管，由于是负电 源供电，失真的表现形式，与NPN管 正好相反。
②放大电路的最大不失真输出幅度
放大器的最大不失真输出幅度