2 三极管及其基本放大电路1

C2
(1-53)
电子技术教案
+EC RC
C1 T RB EB C2
集电极电阻， 将变化的电流 转变为变化的 电压。
(1-54)
电子技术教案
+EC RC C1 T
基极电源与 基极电阻
C2
使发射结正偏， 并提供适当的 静态工作点。
RB EB
(1-55)
电子技术教案
+EC
耦合电容
RC C1 T RB EB
IB C B UBE E
IC
RC UCE USC
晶体管的静态工作点Q位
于哪个区？
RB
USB
BE
USB =2V时：
IB U
SB
U

2 0 .7
0 . 01 9mA
IC
RB 70 I B 50 0 . 01 9mA 0.95mA
IC< ICmax (=2mA) ， Q位于放大区。
(1-15)
电子技术教案
(1-16)
电子技术教案
(1-17)
电子技术教案
(1-18)
电子技术教案
(1-19)
电子技术教案
(1-20)
电子技术教案
(1-21)
电子技术教案
(1-22)
电子技术教案
(1-23)
电子技术教案
(1-24)
电子技术教案
C B IB E
IC B IE IB
C
IC
(1-37)
例： =50， USC =12V，
RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，
IB
I电子技术教案 C
C
B UBE E UCE
RC
晶体管的静态工作点Q位
于哪个区？ USB =5V时:
IB U
SB
RB
USB
USC
U RB
BE

5 0 .7 70
0 . 061 mA
电子技术教案
(1-66)
电子技术教案
(1-67)
电子技术教案
(1-68)
电子技术教案
(1-69)
电子技术教案
(1-70)
电子技术教案
(1-71)
电子技术教案
(1-72)
电子技术教案
(1-73)
电子技术教案
(1-74)
电子技术教案
(1-75)
电子技术教案
(1-76)
电子技术教案
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
(1-51)
2 共射放大电路的基本组成
+EC RC C1 T 输入 ui RB EB
电子技术教案
放大元件iC= iB， 工作在放大区， 要保证集电结反 偏，发射结正偏。
C2
uo 输出
参考点 (1-52)
电子技术教案
+EC RC C1 T RB EB
集电极电源， 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
(1-77)
电子技术教案
(1-78)
电子技术教案
(1-79)
电子技术教案
(1-80)
电子技术教案
(1-81)
电子技术教案
(1-82)
电子技术教案
(1-83)
电子技术教案
(1-84)
电子技术教案
(1-85)
电子技术教案
(1-86)
电子技术教案
(1-87)
电子技术教案
各点波形
iC
+EC
Ui 和Uo 分别是输入和输出电压 的有效值。
二、输入电阻ri
放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号， 那么就要从信号源取电流。输入电阻是衡量放大 电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大， 从其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。 Ii US ~ Ui Au
ri
(1-47)
Ui Ii
三、输出电阻ro
(1-42)
电子技术教案
4.集电极最大电流ICM
集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降， 当值下降到正常值的三分之二时的集电极电 流即为ICM。
5.集-射极反向击穿电压
当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值 时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是 25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。
C2
隔离输入输 出与电路直 流的联系， 同时能使信 号顺利输入 输出。
(1-56)
电子技术教案
电路改进：采用单电源供电 +EC RC C1 T
可以省去
C2
RB EB
(1-57)
电子技术教案
+EC RB C1 T RC C2
单电源供电电路
(1-58)
电子技术教案
(1-59)
电子技术教案
3 放大电路的分析
1、 静态分析 静态：把uI=0时放大电路的状态。 此时分析的电路各量均为直流量有IBQ、ICQ、UBEQ、 UCEQ=VCC-ICQRC 称静态工作点。 2、 动态分析 动态：把uI不为0时放大电路的状态。 此时分析的电路各量是在直流量的基础上再加上 交流量。 输入端加入一个微小的变化量信号，在输出端 得到一个较大的变化量信号，实现放大。
I C I B 50 0 . 061 mA 3 . 0 5mA
IC> Icmax(=2 mA)， Q位于饱和区。(实际上，此时IC 和IB 已不是的关系） (1-38)
电子技术教案
1.2.4主要参数
1. 电流放大倍数和 前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的 公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共 集接法。共射直流电流放大倍数：
UCE=UBE
称临界饱和
(3) 截止区： UBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0
发射结、集电结均反偏
(1-35)
电子技术教案
例： =50， USC =12V，
RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，
IB C B UBE E
IC
RC UCE USC
I C =¦ÂI B b IB I E =IB + IC
（a）
（b）
e
三极管各极的电流及方向 （a）NPN型 （b）PNP型
(1-26)
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2.1.3 三极管的特性曲线
IB
IC mA
A
RB V UBE V
EC
UCE
EB
实验线路（共射级接法）
(1-27)
电子技术教案
(1-28)
电子技术教案
(1-60)
电子技术教案
(1-61)
符号规定 UA uA ua
全量Βιβλιοθήκη Baidu
电子技术教案
大写字母、大写下标，表示直流量。 小写字母、大写下标，表示全量。 小写字母、小写下标，表示交流分量。 ua
交流分量
uA
UA直流分量
t
(1-62)
电子技术教案
(1-63)
电子技术教案
(1-64)
电子技术教案
(1-65)
___
IC 1 . 5 37 . 5 IB 0 . 04

IC I B

2 . 3 1 . 5 40 0 . 06 0 . 04
在以后的计算中，一般作近似处理： =
(1-40)
电子技术教案
2.集-基极反向饱和电流ICBO ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。
(1-41)
ICBO A
电子技术教案
3. 集-射极反向截止电流ICEO ICEO= (1+ )ICBO C
ICBO IBE
ICEO受温度影响很大， 当温度上升时，ICEO增 加很快，所以IC也相应 增加。三极管的温度特 性较差。
B
IBE E
N P N
注：极间反向饱和电流是衡量三 极管质量的重要参数，其值越小， 受温度影响越小，管子工作越稳 定。
电子技术教案
2 半导体三极管及基本放大电路
2.1 基本结构
2.2 电流放大原理 2.3 特性曲线 2.4 主要参数
2.6 基本放大电路
退出
(1-1)
电子技术教案
教学目的：
1．了解三极管的结构，认识三极管的电流放大特性和电流分配 关系、外部工作条件，了解三极管的输入输出特性曲线； 2．了解三极管的主要参数和类型； 3．掌握简单偏置放大电路的结构、建立交直流通路概念；
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
t
uo t
(1-88)
电子技术教案
(1-89)
电子技术教案
(1-90)
电子技术教案
(1-91)
电子技术教案
(1-92)
电子技术教案
(1-93)
电子技术教案
(1-94)
电子技术教案
(1-95)
电子技术教案
(1-96)
电子技术教案
放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
US' ~
(1-48)
电子技术教案
如何确定电路的输出电阻ro ？
方法一：计算。 步骤：
1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。
2. 加压求流法。
I U ro
___
___

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：
I C I B
(1-39)
电子技术教案
例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
U I
(1-49)
电子技术教案
方法二：测量。 步骤： 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。
ro
Us' ~ Uo Us' ~
ro
RL
Uo'
3. 计算。
ro (
Uo Uo
1 )R L
(1-50)
电子技术教案
2.3 基本放大电路的静态分析
1. 放大电路的三种形式
共射放大器 三极管放 大电路有 三种形式 共基放大器 共集放大器
(1-29)
电子技术教案
(1-30)
电子技术教案
发射结正偏，集电结正偏
(1-31)
电子技术教案
(1-32)
电子技术教案
(1-33)
电子技术教案
(1-34)
电子技术教案
输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=IB , 且 IC = IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCEUBE（称过饱和） ， IB>IC，UCE0.3V
E
IE
NPN型三极管
PNP型三极管
(1-25)
电子技术教案
管子各极的电流及方向如图所示。PNP型管的各极电流方 向与NPN型管相反，但电流分配关系完全相同。 三极管三个电极的电流中，IB 最小，IE最大，IC ≈IE ,即 IE＞IC＞IB 。
c
c
I C =¦ÂI B b IB I E =IB + IC e
电子技术教案
实现放大的条件
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。
(1-97)
(1-45)
电子技术教案
2.1 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。这里所讲的主要是电压放大电路。 电压放大电路可以用有输入口和输出口的四 端网络表示，如图：
ui
Au
uo
(1-46)
2.2 放大电路的性能指标
一、电压放大倍数Au
Uo | Au | Ui
电子技术教案
(1-43)
电子技术教案
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：
IC ICM
安全工作区
ICUCE=PCM
PC =ICUCE
• 必定导致结温
上升，所以PC 有限制。
PCPCM
U(BR)CEO (1-44)
UCE
电子技术教案
2.2 基本放大电路
2.2.1 放大的概念 2.2.2 放大电路的性能指标 符号规定 2.3基本放大电路的组成和工作原理 2.3.1 共射放大电路的基本组成 2.3.2 基本放大电路的工作原理
电子技术教案
(1-3)
电子技术教案
(1-4)
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(1-5)
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(1-6)
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(1-7)
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(1-8)
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(1-9)
电子技术教案
(1-10)
电子技术教案
(1-11)
电子技术教案
(1-12)
电子技术教案
(1-13)
电子技术教案
(1-14)
电子技术教案
教学内容：
1．三极管的结构、电流放大特性、电流分配关系、外部工作条 件； 2．简单偏置放大电路，说明直流通路和交流输入与输出通路； 3．从三极管的输入、输出特性曲线并指出和说明温度和各级电 压/电流对特性曲线的影响，饱和区、放大去和截止区以及对应的 工作状态； 4．三极管的主要参数，类型。
(1-2)
晶体管的静态工作点Q位
于哪个区？
RB
USB
当USB =-2V时：
IB=0 ， IC=0 Q位于截止区
I C max U
SC
IC最大饱和电流：
12 6 2 mA
RC
(1-36)
电子技术教案
例： =50， USC =12V，
RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，