晶体三极管及其基本放大电路
晶体三极管及其放大电路
第3章 晶体三极管及其放大电路3.1 教学基本要求教 学 基 本 要 求主 要 知 识 点熟练掌握 正确理解 一般了解晶体管的结构及其工作原理√ 电流分配与放大作用√ 晶体管三极管 晶体管的工作状态、伏安特性及主要参数√ 放大电路的组成原则及工作原理√ 放大电路的主要技术指标、查阅电子器件相关数据资料 √ 图解法 √ 静态工作点估算法 √ 三极管放大电路的分析方法微变等效电路法√三种组态基本放大电路比较√静态工作点的选择与稳定、基本电路设计√耦合方式及直接耦合电路的特殊问题√ 多极放大电路 分析计算方法 √频率响应的基本概念 √三极管放大电路基础放大电路的频率响应频率响应的分析计算方法√3.2 重点和难点一、重点1．正确理解三极管的结构、电流分配、伏安特性和“放大”的实质。
2．三极管放大电路的图解法、小信号模型和放大电路的小信号模型分析方法。
3．放大电路中静态工作点的稳定问题。
二、难点1．正确理解NPN 和PNP 型三极管的组成及其工作原理。
2．三极管放大电路的小信号模型分析方法和工作点稳定问题。
3．基本放大电路的设计3.3 知识要点三极管的结构及类型 电流分配及电流放大作用 1．双极型三极管 共发射极特性、工作区域 主要参数“放大”的概念“放大”的概念及条件 三极管的内部条件外部条件 放大电路的组成、各元器件的作用2．共发射极放大电路 固定偏置共发射极放大电路的原理和工作波形 共发射极放大电路的三种工作状态与失真分析 分析方法与步骤静态分析3．共发射极放大电路的图解法动态分析失真与最大不失真输出电压三极管的小信号模型4．小信号模型分析法H参数的物理意义共发射极放大电路的小信号模型分析方法5．共发射极放大电路的工作点稳定问题6．共发射极、共基极和共集电极放大电路的特点阻容耦合方式直接耦合方式7．多级放大器变压器耦合方式光电耦合方式多级放大器的分析频率响应的基本概念RC低通电路的特性及波特图8．放大电路的频率响应RC高通电路的特性及波特图BJT的高频小信号混合π型模型单级阻容耦合放大电路的频率特性多级放大电路的频率特性3.4 主要内容3.4.1 晶体三极管3.4.1.1 晶体三极管的分类及结构晶体三极管通常简称为三极管，也称为晶体管和半导体三极管。
电子技术基础第2章 三极管及其放大电路
2.2 晶体管放大电路
2.2.2固定偏置式放大电路 3.动态分析和交流通路
所谓动态，是指放大电路在接入交流信号以后，电路中 各处电流、电压的变化情况。在输入信号的作用下，交流 电流所流过的路径，称为交流通路。画交流通路时，把电 容和直流电源视为短路，其它不变。
2.2 晶体管放大电路
2.2.3 分压式偏置放大电路 3．静态工作点的稳定原理
设由于温度升高，造成IC和IE增大，IE的增大导致UE升高。 由于UB固定不变，因此UBE将随之降低，使IB减小，从而 抑制了IC和IE因温度升高而增大的趋势，达到稳定静定工 作点Q的目的。
2.2 晶体管放大电路
2.2.3 分压式偏置放大电路 4．动态交流指标计算 （1）电压放大倍数Au （2）输入电阻Ri （3）输出电阻Ro
2.2 晶体管放大电路
2.2.3 分压式偏置放大电路 5．放大电路的频率特性
放大电路的电压放大倍数与频率的关系称为幅频特性； 输出电压与输入电压的相位差与频率的关系称为相频特性。 频率特性是幅频特性和相频特性的总称。
2.2 晶体管放大电路
2.2.4 共集电极放大电路 1．共集电极电路静态工作点的计算
2.2 晶体管放大电路
2.2.5 多级放大电路 1．多级放大电路的组成
2.2 晶体管放大电路
2.2.5 多级放大电路 2．多级放大电路的级间耦合方式
在多级放大电路中，把级与级之间的连接方式称为耦合 方式。一般常用的耦合方式：阻容耦合、直接耦合、变压 器耦合等。
2.2.1基本放大电路概述 放大电路的放大实质是能量转换的过程。晶体管只是一
第4章 三极管及放大电路基础1
与 的关系
IC IC ICBO I E ICBO IC I B ICBO
(1 ) IC I B ICBO
I CBO IC IB 1 1
IE
N
P
N
I'C ICBO IC
IC I B (1 ) ICBO
共射直流电流放大倍数： IC I B 1.7 42.5 0.04 共射交流电流放大倍数： IC I B 2.5 1.7 40 0.06 0.04 说明： 例：UCE=6V时： 曲线的疏密反映了 的大小； IC(mA ) 160mA 电流放大倍数与工作点的位置有关； I 5 140mA CM 120mA 交、直流的电流放大倍数差别不大， 4 100mA 今后不再区别；
3 80mA
___
4. 集电极最大电流ICM 当值下降到正常值的三分之二时的 集电极电流即为ICM。
IC
2.5 2 1.7
1 0 2 4 6 8
IB 40mA
IB=60mA 20mA IB=0 10 UCE(V)
六、主要参数
5. 集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。 6. 集电极最大允许功耗PCM 集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳热为： PC =ICUCE 导致结温 上升，PC 有限制， PCPCM 7. 频率参数
扩散 I C 复合 I B
IC
C
N
IB
P N
EC
或者 IC≈IB
I E IC I B (1 ) I B
EB
E
IE
二、电流放大原理
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等，这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源，也是给放大电路提供能量的，一般在几伏到几十伏范围，以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻，一般在几 K 至几十K 范围，它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源，使发射结处于正向偏置，同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ，使三极管工作在放大区中适当的区域，这个电流I BQ常称为基极偏置电流，它决定着三极管的工作点，基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的，基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极，从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化，由于u i是正弦信号，使i B随u i也相应地按正弦规律变化，这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化，因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加，但i C要比i B大得多（即β倍）。
电流i C在电阻R C上产生一个压降，集电极电压u CE =V CC－i C R L，这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反，即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用，使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当，u O要比 u I的幅值要大得多，同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法：一是图解法，二是微变等效电路法，三是计算机辅助分析法。
晶体三极管及其基本放大电路
22
2.4、三极管的主要参数
• 1、电流放大系数 • i)共射极电流放大系数
直流电流放大系数 IC
IB
交流电流放大系 数 Vic
Vib
h（ fe 高频）
一般工作电流不十分大的情况下,可认为
Ma Liming
Electronic Technique
23
ii)共基极电流放大系数
共基极直流电流放大系数
3
6
9
IB=0 12 vCE(V)
区时, 有:VB>VC Rb
+
－
UBB
Ma Liming
+ 对于PNP型三极管,工作在饱和区 UCC 时, 有:VB<VC<VE
－
Electronic Technique
13
例:如图，已知三极管工作在放大状态, 求:1).是NPN结构还是PNP结构?
Ma Liming
Electronic Technique
20
方法二：用万用表的 hFE档检测 值
1. 拨到 hFE挡。
2.将被测晶体管的三个引脚分别插入相应的插孔 中（TO-3封装的大功率管，可将其3个电极接 出3根引线，再插入插孔），三个引脚反过来 再插一次，读数大的为正确的引脚。
3.从表头或显示屏读出该管的电流放大系数。
N
b
c PV
Rb
eN
+
－
UBB
Ma Liming
+
UCC 对于PNP型三极管,工作在放大区 － 时, 有:VC<VB<VE
Electronic Technique
10
iC(mA ) 4 3
2 1
双极型晶体三极管及其基本放大电路
4、多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦 合等类型。前级输出即为后级的输入，前级的输出电阻是后 级的信号源内阻，后级的输入电阻是前级的负载电阻。放大 电路的总增益为各级放大倍数的乘积；输入电阻是第一级电 路的输入电阻，输出电阻是最后一级电路的输出电阻。
5、复合管放大电路的分析可以等效成单管放大电路的分析。
模拟电子技术
ห้องสมุดไป่ตู้
双极型晶体三极管及其基本放大电路
晶体管的结构、原理及特性曲线→放大电路的分析方法→由 晶体管构成的三种基本放大电路→多级放大电路和复合管的 分析→放大电路的频率响应。 1、晶体管按照结构分成和两种，按材料分成硅管和锗管，由 于硅管的温度特性较好，所以硅管应用广泛。 晶体管有三种工作状态：
多级放大电路的级数越多，通频带越窄。
模拟电子技术
由于电路中的电抗元件对不同频率的输入信号呈现的电抗值 不同，电路的电压放大倍数是信号频率的函数，即频率响应。 频率响应分为幅频特性和相频特性，可以用波特图表示。
6、单级放大电路的频率响应：在中频段基本与频率无关；在低 频段，电压放大倍数随频率的降低而减小，输出电压与输入 电压之间的相移也发生变化；在高频段，电压放大倍数随频 率的升高而减小，相移也发生变化。
2、放大电路的分析方法有图解法和微变等效模型法两种。图解 法主要用来分析失真和静态工作点，工程计算中主要使用微 变等效模型法。 晶体管的模型有两种，低频为h参数等效模型，高频为混合π 模型。 分析放大电路的步骤为先直流，后交流。即先用直流通路计 算静态工作点，后画出交流通路，用低频小信号模型计算电 压放大倍数、输入电阻和输出电阻等交流参数。 由于静态工作点影响电路的性能，故实用放大电路都要有静 态工作点稳定的措施。
晶体管及其基本放大电路
E
BJT示意图
BJT结构特点
• 发射区的掺杂浓度最高 ( N+ )；
• 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；
• 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓 度最低。
BJT三个区的作用：
CB E
发射区：发射载流子
集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
P N+ N-Si
7.1.1 BJT的结构简介
基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= INC+ ICBO
动画示意
放大状态下BJT中载流子的传输过程
动画演示
7.1.2 放大状态下BJT的工作原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通
过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
以NPN管为例 发射结正偏 VBE≈ 0.7V； 晶体管发射结导通。
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示 ；
共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示 ;
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。
7.1.3 BJT的特性曲线
输入特性曲线 BJT的特性曲线
输出特性曲线
输入回路
RB VBB
IB
+ VBE
-
IC +
VCE IE
RC VCC
输出回路
试验电路
晶体管特性图示仪
P N
E
VCE IB 0V 1V 10V
VBE 0
随着VCE电压的增大, 基区IB的电流通道变窄, IB 减小。要 获得同样大的 IB , 必需增大VBE 。表现出曲线右移。
当VCE ≥1V时，特性曲线右移的距离很小。通常将VCE=1V
晶体三极管三种(共基、共发、共集)放大电路的优缺点
晶体三极管三种(共基、共发、共集)放大电路的优缺点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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晶体三极管详细说明
晶体三极管晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。
目录[隐藏]∙ 1 工作原理∙ 2 主要作用∙ 3 主要参数∙ 4 特性曲线∙ 5 产品检测∙ 6 工作状态∙7 产品分类∙8 主要类别∙9 基极判别∙10 判断口诀∙11 基本放大电路∙12 判断好坏∙13 主要特点∙14 判断故障∙15 注意事项∙16 产品展示∙17 相关词条18 参考资料晶体三极管-工作原理晶体三极管晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：储管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP 两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN 结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。
当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic 这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β=△Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。
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
电子技术课件第二章三极管及基本放大电路
2．三极管的主要参数
（1）直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。
漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时，流过集电结的反向
ICBO测量电路
ICEO测量电路
加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍，所以它受温度影响不可忽视。
性。 A——PNP锗材料，B——NPN锗材料， C——PNP硅材料，D——NPN硅材料。
三极管型号的读识 3 A G 54 A
规格号
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
X——低频小功率管，G ——高频小功率管， D——低频大功率管，A ——高频大功率管。
三极管 NP锗材料 高频小功率 序号
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
饱和区 当VCE小于VBE时，三极管的发
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多，从晶体管手册可以查找到三极管的型号，主要用途、主 要参数和器件外形等，这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1．三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”，表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度影响 （2）电源电压波动 （3）元件参数改变
二、分压式偏置放大电路 1．电路组成
Rb1是上偏置电阻，Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用，Ce是Re的交流信号旁路电容。
分压式偏置放大电路
放大电路的电压和电流波形
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程晶体三极管是一种重要的半导体器件，常用于电子学中的开关和放大电路中。
它具有高频特性、低噪声以及较高的放大能力，因此被广泛应用于各种电子设备中。
下面我们来详细了解晶体三极管在开关电路和放大电路中的工作原理和过程。
一、晶体三极管的基本结构及工作原理晶体三极管由发射极、基极和集电极组成，通过控制发射极电流来实现对集电极电流的调控。
当在基极端加上一个小信号电压时，将使发射极与基极之间的耗尽层宽度发生变化，进而改变发射极电流，从而达到放大电压信号的目的。
1. 晶体三极管在开关电路中的工作过程晶体三极管可以作为一个二极管开关，用来控制电路的通断。
当在基极端加上一个正电压时，将使发射极-基极间的耗尽层封锁，导通电流，此时处于导通状态；当在基极端加上一个反向偏置电压时，将使发射极-基极间的耗尽层扩大，截至电流，此时处于截至状态。
晶体三极管可以根据基极端的输入信号来控制电路的开关状态。
2. 晶体三极管在放大电路中的工作过程晶体三极管可以作为放大器使用，用来放大小信号电压。
在放大电路中，通过在基极端施加一个交流信号电压，使得发射极-基极之间的电流产生相应变化，从而得到经放大的输出信号。
晶体三极管的放大能力由其电流放大倍数β来决定，β值越大，放大能力越强。
二、晶体三极管的开关电路和放大电路设计1. 晶体三极管开关电路设计晶体三极管开关电路常用于数字电路中，可以实现逻辑门、计数器等功能。
设计开关电路时需要合理选择电阻、电容等元件参数，以保证电路的稳定性和可靠性。
还需要注意控制信号的功率和频率范围，以满足具体应用的需求。
2. 晶体三极管放大电路设计晶体三极管放大电路常用于模拟电路中，可以实现音频放大、射频放大等功能。
设计放大电路时需要考虑输入输出阻抗的匹配、电压和电流的偏置设置、负载电阻的选择等因素，以提高电路的放大性能和线性度。
三、晶体三极管在实际电路中的应用晶体三极管广泛应用于各种电子设备中，如放大器、收音机、电视机、电脑等。
三极管及放大电路解析
6. 集电极最大允许耗散功耗PCM PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。 PC PCM =IC UCE
硅管允许结温约为150C，锗管约为7090C。
由三个极限参数可画出三极管的安全工作区 IC
ICM
ICUCE=PCM
安全工作区 O
ICE 与 IBE 之比称为共发射极电流放大倍数
C IC
ICBO
N
ICE IB
P
EC
B
ICEICICBO IC
RB
IBE
N
IBE IBICBO IB
EB
E IE
IC IB ( 1)IC BO IB ICEO
若IB =0, 则 IC ICE0
集－射极穿透电流, 温度ICEO
忽 IC略 E ， O IC 有 IB (常用公式)
（3）通频带 衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
由于电容、电感及放大管PN结的电容效应，使放大电路在信号频率较低和较高时电压放大倍数数值下降， 并产生相移。
下限频率
fbwfHfL
（4）最大不失真输出电压Uom：交流有效值。 （5）最大输出功率Pom和效率η：功率放大电路的主要指标参数
上限频率
二、基本共射极放大电路 1、基本放大电路组成及各元件作用
问题：
将两个电源合二为
1. 两种电源
一
2. 信号源与放大电路不“共地”
共地，且要使信号驮载在静 态之上
－＋ UBEQ
有交流损失
有直流分量
静态时(ui=0)，
UBEQURb1
动态时，VCC和uI同时作用于晶体管的输入回 路。
（2）阻容耦合放大电路
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。
晶体三极管及其基本放大电路
共基极交流电流放大系数
ic ie
一般可认为
h fe h fe 1
24
Ma Liming
1
Electronic Technique
2、极间反向电流 ICBO为发射极开路时,集电极和基极之间的反向 饱和电流,室温下小功率硅管的ICBO小于1μA，锗管 约为几微安到几十微安。
26
2.5、放大电路基础
2.5.1、放大电路的组成 信 号 源 放大电路
负 载
直流电源 放大电路电路结构示意图 信号输入 第一级 第二级 多级放大电路
Ma Liming Electronic Technique 27
第三级
信号输出
2.5.2、放大的概念
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放 大成较大的信号。即用能量较小的输入信号控制 另一个能源，从而使输出端的负载上得到能量较
20A IB=0 12 vCE(V)
b Rb + － UBB
Ma Liming
c V e
+ UCC －
对于PNP型三极管,工作在饱和区 时, 有:VB<VC<VE
Electronic Technique 13
例:如图，已知三极管工作在放大状态, 求:1).是NPN结构还是PNP结构? 2).是Si还是Ge材料? 3).X ,Y ,Z分别对应 什么电极？
方法三：从外观上 半球型的三极管管脚识别方法：平面对着自己，
引脚朝下，从左至右依次是E、B 、C。
常用的三极管9011～9018系列为高频小功率 管，除9012和9015为PNP型管外，其余均为NPN
型管。
Ma Liming
Electronic Technique
晶体三极管及其基本放大电路解读PPT教案
Q IBQ
UBEQ
输 入 回 路 负 载线 ICQ
负载线
Q IBQ
UCEQ
第31页/共79页
2. 电压放大倍数的分析
uBE VBB uI iBRb 斜率不变
iC
IB IBQ iB
uI
uCE
给定uI
iB
iC
uCE (uO )
Au
uO uI
uO与uI反相，Au符号为“－”。
第32页/共79页
§4.2 放大电路的组成原 则
一、基本共射放大电路的工作原理 二、如何组成放大电路
第12页/共79页
一、基本共射放大电路的工 作原理
1. 电路的组成及各元件的作用
VBB、Rb：使UBE＞ Uon，且有 合适的IB。 VCC：使UCE≥UBE，同时作为 负载的能源。
Rc：将ΔiC转换成ΔuCE(uO) 。
因发射区多子浓度高使大量电子从发 射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极 电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
第3页/共79页
电流分配：
IE＝IB＋IC
IE－扩散运动形成的电流
IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
直流电流 放大系数
穿透电流
IC
IB
iC
iB
ICEO (1 )ICBO
为什么基极开路集电极回 路会有穿透电流？
交流电流放大系 数
集电结反向电流
第4页/共79页
三、晶体管的共射输入特性和输
1. 输入特性
出特性
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？
晶体三极管及基本放大电路
目录
• 晶体三极管简介 • 基本放大电路 • 晶体三极管在基本放大电路中的应用 • 晶体三极管放大电路的性能指标 • 晶体三极管放大电路的应用 • 晶体三极管放大电路的设计与制作
01
CATALOGUE
晶体三极管简介
晶体三极管的基本结构
01
02
03
三个电极
集电极、基极和发射极， 是晶体三极管的主要组成 部分。
THANKS
感谢观看
总结词
通频带和最高频率响应是衡量放大电路 对不同频率信号的放大能力的参数。
VS
详细描述
通频带表示放大电路能够正常工作的频率 范围，其宽度由晶体三极管的截止频率和 放大倍数决定。最高频率响应表示放大电 路能够处理的最高频率信号，其大小由晶 体三极管的截止频率决定。通频带和最高 频率响应是晶体三极管放大电路的重要性 能指标，决定了电路的应用范围和性能表 现。
05
CATALOGUE
晶体三极管放大电路的应用
在音频信号处理中的应用
音频信号放大
晶体三极管放大电路可以用于放 大音频信号，如麦克风、扬声器 等设备中的信号放大。
音频效果处理
在音频信号处理中，晶体三极管 放大电路可以用于实现各种音效 效果，如失真、压缩、均衡等。
音频功率放大
在音响系统中，晶体三极管放大 电路可以作为功率放大器使用， 将音频信号放大到足够的功率以 驱动扬声器发声。
共发射极放大电路
总结词
共发射极放大电路是晶体三极管最常用的放大电路，具有电压和电流放大作用。
详细描述
共发射极放大电路由晶体三极管、输入信号源、输出负载和偏置电路组成。输入信号加在 基极和发射极之间，通过晶体三极管的放大作用，将信号电压或电流放大后，从集电极和 发射极之间输出。
晶体三极管及其放大电路
能量转换
在放大过程中，电能转换 为信号能量，实现信号的 放大。
晶体三极管放大电路的特性
电压放大倍数
晶体三极管放大电路的电压放大倍数取决于电路参数和晶体三极 管特性。
输入电阻与输出电阻
适当选择电路参数，可以提高放大电路的输入电阻和降低输出电阻， 提高电路性能。
稳定性与失真
在实际应用中，需要考虑放大电路的稳定性，避免自激振荡和失真 现象。
晶体三极管及其放大 电路
目 录
• 晶体三极管基础 • 晶体三极管放大电路 • 晶体三极管放大电路的应用 • 晶体三极管放大电路的调试与优化
01
晶体三极管基础
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个半导体区域组 成，分别是发射区、基区和集电
区。
晶体三极管内部有两个PN结， 分别是集电极-基极PN结和发射
视频放大
总结词
视频放大电路利用晶体三极管的高频放大性能，对视频信号进行放大，以驱动 显示屏等输出设备。
详细描述
视频放大电路主要用于电视机、显示器等视频设备的信号处理。它能够将微弱 的视频信号放大并传输到显示屏上，确保图像清晰、色彩鲜艳。视频放大电路 对提高视频设备的性能和图像质量具有重要作用。
信号放大
பைடு நூலகம்
03
晶体三极管放大电路的 应用
音频放大
总结词
音频放大是晶体三极管放大电路的重要应用之一，用于将微 弱的音频信号放大，满足扬声器等输出设备的驱动需求。
详细描述
音频放大电路通常采用音频信号作为输入，通过晶体三极管 将信号放大后驱动扬声器或其他音频输出设备。这种电路广 泛应用于音响设备、麦克风、耳机等音频产品中，提供清晰 、动态的音质效果。
总结词
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晶体管特性曲线：描述晶体管各极电流与
极间电压关系的曲线。
iB
b 输入 回路
iC
c
输出 回路
iB b
iE
e
iE
e
iC c
e
c
b
(a)共发射极
(b)共集电极
(c)共基极
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11
下面以共射极电路为测试电路
RC
＋
iC mA
－
RB
iB
μA
＋＋
UCC
UBB
uBE V
V uCE
－－
2021/2/28
(b) 电路符号
2021/2/28
5
P
c
集电区 集电极
发射区
b ＊基极结构特点
(a)
c 1、三区两c 结 2、基b 区很薄
发射结 集电区
e
b
N＋
P
N型外延 N＋衬底
绝S缘i O层2
集电结 基区
3、e区重掺杂
e NP N
c区轻PN掺eP 杂
(b) b区掺杂最轻
c
图2-3 平面管(c)结构剖面图
4、集电区的面积则比发射区做得大，这是 三极管实现电流放大的内部条件。
2021/2/28
15
iC/ mA 4 3 2 1 0
5
IB＝40 A
30A
20A
10A
0 A
10
15
b IB RB
UBB
IC
c ICN N
IBN
P
N IEN e IE
RC
15V UCC
uCE/ V
2021/2/28
16
iC/mA uCE＝uBE4来自IB 40A饱 和
3
区
2
放
30 A 击
大
穿
20A 区
（emitter） e
N
发射极 发射区
P
基区
N （collcector ）
集电区 集电极
b
c
NPN
b（base）
基极
(a) NPN管的原理结构示意图
e (b) 电路符号
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3
晶体管的结构
2021/2/28
4
符号中发射极上的箭 头方向，表示发射结 正偏时电流的流向。
c b
PNP
e
(a) PNP型三极管的原理结构
0
5
10
15
uCE/V
截止 区
iB =-iCBO （此时iE =0 ）以下称为截止区。 工程上认为：iB =0 以下即为截止区。
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22
截止区 iC
※若不计穿透电流ICEO， 有iB、iC近似为0；
c ICBO
b
♀三个电极的电流都很 R iB
B
小，三极管类似于一
IEBO
N
R C
P 15V UCC
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6
5.1.2 晶体管的电流分配与放大作用
（以NPN管为例）
一、放大状态下晶体管中载流子的运动
BJT 处于放大状态的条件： 内部条件：
发射区重掺杂(故管子e、 c极不能互换) 基区很薄(几个m) 集电结面积大 外部条件： 发射结正偏 集电结反偏
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7
NPN型晶体管的电流关系
12
RC
5.1.3.1 共射极输入特性曲线 ＋
iC mA
RB
iB
－
共管射的组输态入晶特体性：UBB
μA
＋＋
UCC
uBE V
V uCE
－－
它是指一定集电极和发射极电压UCE下，三极管 的基极电流IB与发射结电压UBE之间的关系曲线。
iB f (uBE ) uCE常数
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13
iB/μA UCE＝0 UCE≥1
N
个开关“断开”。 UBB
e iE
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图2-7 截止区载流子运动情况
23
5.1.4 晶体管的主要参数
一、电流放大系数
1、共射直流放大倍数
IC
IB
2、共射交流放大倍数
iC iB
常认为：
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24
二、极间反向电流
ICBO
集电极基极间的 反向饱和电流
截止区
即： iC 仅决定于iB ，与输出环 路的外电路无关。
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19
二、饱和区
iC/ mA uCE＝uBE
饱 和
4
区
放
★发射结和集电
3
大
结均正向偏置
2
区
1
0
5
IB＝40A
30A 20A
10A 0A iB＝－ICBO
10
15
uCE/ V
截止区
临界饱和：uCE=uBE，uCB=0(集电结零偏)
区
1
10A
0A iB＝－ICBO
0
5
10 15
uCE/V
截止区
共射输出特性曲线
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一、放大区 饱 和
★发射结正向偏置，区
iC/ mA uCE＝uBE
4 放
3
集电结反向偏置
2
大
区
1、基极电流 iB 对集电 1
极电流 iC 的控制作用 0 很强
5
IB＝40A
30A
20A
10A 0A iB＝－ICBO
• BJT：Bipolar Junction Transistor ——双极型晶体管 ——（晶体三极管、半导体三极管）
﹡双极型器件 两种载流子（多子、少子）
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1
几种常见晶体管的外形
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2
5.1.1 晶体管的结构及其类型
发射结
集电结
符号中发射极上的箭 头方向，表示发射结 正偏时电流的流向。
（1） iB一定时，iC比放大时要小
三极管的电流放大能力下降，通常有iC<βiB
（2）uCE 一定时iB增大，iC基本不变
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三、截止区
★发射结和集电结 均反向偏置
iC/mA uCE＝uBE
4
IB＝40μ A
饱 和
3
区
2
放 30μ A
大 20μ A
区
10μ A
1
0μ A iB＝－ICBO
90
60
30
b IB RB
UBB
0 0.5 0.7 0.9 uBE/V
IC
c
ICN
N
RC
IBN
P
N
UCC
IEN
e IE
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14
5.1.3.2 共射极输出特性曲线
共射组态晶体管的输出特性： 它是指一定基极电流IB下，三极管的输 出回路集电极电流IC与集电结电压UCE之 间的关系曲线。
iC f uCE iB 常数
10
15
uCE/ V
截止区
IC
I B
uCE 常数
在数值上近似等于β
问题：特性图中β=？ β=100
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iC/ mA
放大区
uCE＝uBE
饱 和
4
区
放
3
2、uCE 变化时, iC 影响很小（恒
2
大 区
流特性）
1
0
5
IB＝40A
30A 20A
10A 0A iB＝－ICBO
10
15
uCE/ V
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20
IC
饱和区
iC/mA uCE＝uBE
4
放
饱 和
3
区
大
2
区
1
I C1
IB＝40μ A
b
30μ A
IB
20μ A
RB
IEP
10μ A 0μ A
U iB＝－ICBO BB
c ICN
N
IBN
P
N IEN e IE
RC UCC
0
5
10
15
uCE/V
截止 区
图2-6 饱和区载流子运动情况
2021/2/28
8
外加偏置电压要求
对 NPN管 UC ＞ UB＞ UE
对 PNP管 要求 UC ＜ UB ＜ UE
UB
UC
UB
UC
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UE
UE
9
1、直流电流放大系数
共射极直流电流放大系数
I C
I
B
一般 20 ~ 200
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10
5.1.3 晶体管的共射特性曲线