分立元件放大电路(讲课版)课件.ppt

1、2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C1分立元件放大电路南京工业大学信息科学与工程学院电子系南京工业大学信息科学与工程学院电子系第四章2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C21、半导体器件、半导体器件2、基本放大电路、基本放大电路3、放大电路中静态工作点的稳定、放大电路中静态工作点的稳定4、共集电极放大电路、共集电极放大电路5、多级放大电路、多级放大电路第四章第四章 分立元件放大电路分立元件放大电路2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C3 基本要求基本要求 理解半导体二极管、稳压二极管、理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管的工作原理和主

2、要参数；理晶体三极管的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射解放大电路的基本性能指标；掌握共射极、共集电极单管放大电路静态工作点极、共集电极单管放大电路静态工作点的作用和微变等效电路的分析方法；了的作用和微变等效电路的分析方法；了解多级放大的概念。解多级放大的概念。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C4 重点重点 理解半导体二极管、稳压二极管、晶体理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管三极管 的工作原理和主要参数；理解放的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极的大电路的基本性能指标；掌握共射极的微变等效电路分析方法微变等效电路分析方法

3、。难点难点 PN结的单向导电性，微变等效电路分析结的单向导电性，微变等效电路分析 方法。方法。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C5第一节第一节 半导体器件半导体器件 PN PN结结 半导体二极管半导体二极管 晶体三极管晶体三极管2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C6一、一、PNPN结结 本征半导体本征半导体 杂质半导体杂质半导体 PNPN结的形成结的形成 PNPN结的单向导电性结的单向导电性2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C7半导体半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。最常用的半

4、导体为硅和锗。为半导体。最常用的半导体为硅和锗。1 1、本征半导体、本征半导体半导体导电性能的特点半导体导电性能的特点:热敏性热敏性:温度升高导电能力增强；温度升高导电能力增强；光敏性光敏性:光照增强导电能力增强；光照增强导电能力增强；掺杂后导电能力剧增。掺杂后导电能力剧增。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C8本征半导体本征半导体:完全纯净、具有晶体结构的半导体。完全纯净、具有晶体结构的半导体。本征半导体的导电性能本征半导体的导电性能:(1)在绝对在绝对0度和没有外界影响时度和没有外界影响时,共价键中的价共价键中的价电子被束缚很紧电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在

5、本征半导体中无载流子的存在,具有绝缘体的性能。具有绝缘体的性能。(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子自由电子，同，同时共价键上留下一个空位，称为时共价键上留下一个空位，称为空穴空穴-本征激发本征激发.2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C9本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。+4+4+4+4自由电子自由电子空穴空穴束缚电子束缚电子2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C102 2、杂质半导体、杂质半导

6、体 本征半导体由于载流子数量极少，因此本征半导体由于载流子数量极少，因此导电能力很低。导电能力很低。掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。N N型半导体型半导体 P P型半导体型半导体2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C11返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C122022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C133、PN结的形成结的形成多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场E少子的漂移运动少子的漂移运动浓度浓度差差P 型半导体型半导体+N 型半导体型半导体空间电荷区空间电荷区空间电荷区也称空间电荷区也称

7、PN 结结 2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C14 PN结的形成:当型半导体和型半导体结合在当型半导体和型半导体结合在一起的时侯，由于交界面处存在载流子一起的时侯，由于交界面处存在载流子浓度的差异浓度的差异多子扩散多子扩散产生产生空间电荷空间电荷区区和和内电场内电场内电场阻碍多子扩散，有内电场阻碍多子扩散，有利少子漂移利少子漂移.当扩散运动和漂移运动达到动态平当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，即结。即结。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C154、PN结的单向导电性结的单向导电性 PN 结

8、加正向电压（正向偏置，结加正向电压（正向偏置，P 接正、接正、N接接负负）时，）时，PN 结处于正向导通状态，结处于正向导通状态，PN 结正结正向电阻较小，正向电流较大。向电阻较小，正向电流较大。-抵消内电场的抵消内电场的阻碍作用阻碍作用 PN 结加反向电压（反向偏置，结加反向电压（反向偏置，P接负、接负、N接正接正）时，时，PN 结处于反向截止状态，结处于反向截止状态，PN 结反向电结反向电阻较大，反向电流很小。阻较大，反向电流很小。-少数载流子漂移少数载流子漂移2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C16二、半导体二极管二、半导体二极管 二极管的结构和类型二极管的结构和类型

9、 二极管的伏安特性二极管的伏安特性 二极管的主要参数二极管的主要参数 二极管的应用二极管的应用 稳压二极管稳压二极管2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C171、二极管的结构和类型、二极管的结构和类型 将将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。半导体二极管。从从P区引出的电极称为阳极区引出的电极称为阳极（正极），从（正极），从N区引出的电极称为阴极（负区引出的电极称为阴极（负极）。极）。按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C18 图

10、图 (c)(c)是二极管的表示符号。是二极管的表示符号。箭头方向表示加正向电压时箭头方向表示加正向电压时的正向电流的方向，逆箭头的正向电流的方向，逆箭头方向表示不导通，体现了二方向表示不导通，体现了二极管的单向导电性能，其极管的单向导电性能，其文文字符号为字符号为DD（c）符号）符号2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C192、二极管的伏安特性、二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指二极管两端的二极管的伏安特性是指二极管两端的电压和电压和流过管子流过管子的电流之间的关系。二极的电流之间的关系。二极管本质上是一个管本质上是一个PN结，它具有单向导电性，结，它具有单向导电性，分分

11、正向特性正向特性和和反向特性反向特性两部分。两部分。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C202022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C213、二极管的主要参数、二极管的主要参数（1 1）最大整流电流）最大整流电流 IFM二极管二极管长期使用长期使用时所允许通过的最大时所允许通过的最大正向平均正向平均电流。电流。（2 2）最高）最高（3 3）最大）最大指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，电流大，说明管子的单向导电性差，受温度的影响受温度的影响，温度越高反向电流越大。温度越高反向电

12、流越大。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C224、二极管的应用、二极管的应用 二极管的应用范围很广，主要二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性实现都是利用它的单向导电性实现整流、整流、检波、限幅、箝位、开关、元件保护、检波、限幅、箝位、开关、元件保护、温度补偿等。温度补偿等。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C23定性分析：定性分析：判断二极管的工作状态判断二极管的工作状态导通导通截止截止否则，否则，正向管压降正向管压降硅硅0.60.7V锗锗0.20.3V 分析方法：分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位将二极管断开，分析二极管两端电位的

13、高低或所加电压的高低或所加电压UD的正负。的正负。若若 V阳阳 V阴阴或或 UD为正，二极管导通（正向偏置）为正，二极管导通（正向偏置）若若 V阳阳 8V 二极管导通，可看作短路二极管导通，可看作短路 uo=8V ui VE 集电结反偏集电结反偏 VCVB2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C32IB(mA)0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC(mA)0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE(mA)0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05通过实验及测量结果，得通过实验及测量结果，得BCEIIIIC(或或IE)比比

14、IB大得多，大得多，(如如表中第三、四列数据表中第三、四列数据)5.3704.050.1BCII3.3806.030.2IIBC2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C334004.006.050.130.2BCII晶体管的电流放大作用：晶体管的电流放大作用：IB的微小变化可以的微小变化可以引起引起IC的较大变化的较大变化(第三列与第四列的电流增第三列与第四列的电流增量比量比)。实质实质:用一个微小电流的变化去控制一个用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是较大电流的变化，是电流控制电流的放大电流控制电流的放大器件。器件。电流放大倍数电流放大倍数2022年年7月月20日

15、日0:25电工电子学电工电子学C34小结：小结：在晶体管中，不仅在晶体管中，不仅I IC C比比I IB B大很多；当大很多；当I IB B有微小变化时还会引起有微小变化时还会引起I IC C的较大变的较大变化化晶体管放大的外部条件发射结必晶体管放大的外部条件发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置须正向偏置，集电结必须反向偏置晶体管是晶体管是电流控制电流的放大电流控制电流的放大器件器件2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C353 3、特性曲线特性曲线 三极管的伏安特性反映了三极管电极之间三极管的伏安特性反映了三极管电极之间电压和电流的关系。要正确使用三极管必须了电压和电流的关

16、系。要正确使用三极管必须了解其伏安特性。解其伏安特性。后一页后一页前一页前一页返回返回输入特性输入特性输出特性输出特性2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C36 实验线路实验线路输入回路输入回路输出回路输出回路EBICmA AVUCEUBERBIBECV共发射极电路共发射极电路 2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C37（1 1）输入特性输入特性IB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1V常数常数 CEUBEBUfI)(特点特点:非线性非线性死区电压：死区电压：硅管硅管0.50.5V，锗管锗管0.20.2V。工作压降：工作压降：硅硅U UB

17、E BE 0.6 0.60.7V0.7V锗锗U UBE BE 0.2 0.20.30.3V2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C38（2 2）输出特性输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A当当U UCE CE 大于一大于一定的数值时，定的数值时，I IC C只与只与I IB B有关，有关，即即I IC C=I IB B。常数常数 BICECUfI)(此区域满足此区域满足IC=IB 称为称为线性区（线性区（放放大区大区），具），具有恒流特性。有恒流特性。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C39I

18、C(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A UCE UBE,集电结正集电结正偏，偏，IB IC，称为称为饱和饱和区区。此区此区域中域中IC受受UCE的影响的影响较大较大返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C40IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A 此区域中此区域中:IB=0,UBE 死死区电压，称为区电压，称为截截止区止区。为可靠截止，为可靠截止，常取发射结零偏常取发射结零偏压或反偏压。压或反偏压。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C41 输

19、出特性可划分为三个区，分别代表晶体输出特性可划分为三个区，分别代表晶体管的三种工作状态。管的三种工作状态。1 1）放大区放大区(线性区，具有恒流特性线性区，具有恒流特性)放大状态放大状态 I IC C=I IB B，发射结正偏、集电结反偏。，发射结正偏、集电结反偏。2 2）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开）截止区（晶体管处于截止状态）开关断开 I IB B=0=0，I IC C 0 0，U UBEBE 死区电压死区电压 发射结反偏或零偏、集电结反偏。发射结反偏或零偏、集电结反偏。3 3）饱和区饱和区(管子处于饱和导通状态管子处于饱和导通状态)开关闭合开关闭合 IB IC，UCE UBE,发

20、射结正偏，发射结正偏，集电结正偏。集电结正偏。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C42BICIBCE0BEU截止截止BCIIBI BCE放大放大0CEUCCCREIBI BCE饱和饱和0,0 BCBEUU0,0 BCBEUU0,0 BCBEUU2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C434 4、主要参数、主要参数 电流放大系数电流放大系数，集集-基极反向截止电流基极反向截止电流 I ICBOCBO 集集-射极反向截止电流射极反向截止电流 I ICEOCEO 集电极最大允许电流集电极最大允许电流 I ICMCM 集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压 U U(

21、BR)EOC(BR)EOC 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCM2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C44直流电流放大系数：直流电流放大系数：BC_II 电流放大系数电流放大系数 和和_ 工作于动态的三极管，真正的信号是叠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。基极电流的变化量加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为为 I IB B，相应的集电极电流变化为，相应的集电极电流变化为 I IC C。BIIC 交流电流放大系数：交流电流放大系数：一般小功率三极管一般小功率三极管20020 _ 大功率三极管大功率三极管10010 2022年年7月

22、月20日日0:25电工电子学电工电子学C45 放大电路的功能：将微弱的电信号加以放大，在输出端输出一个与输入信号波形相同而幅值增大的信号。放大电路的性能指标：电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带、非线性失真等。第二节第二节 基本放大电路基本放大电路2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C46参考点参考点一、放大电路的组成及工作原理一、放大电路的组成及工作原理2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C47后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C482022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C49RB+U

23、CC2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C503.工作原理工作原理2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C51uBEtuitiBtiCtuCEtuotUBEIBICUCE？无输入信号时无输入信号时动态动态:加有输入信号时加有输入信号时 uCE=VCC iC RC 2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C521）静态时，三极管各电极都是恒定的电压和电）静态时，三极管各电极都是恒定的电压和电流流:IB、UBE和和 IC、UCE。(IB、UBE)和和(IC、UCE )分别对应于输入、分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为输出特性曲线上的一个点称为

24、静态工作点静态工作点。IBUBEQIBUBEICUCEQUCEIC后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C532）动态时，各电极电流和电压的大小均发生了）动态时，各电极电流和电压的大小均发生了 变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量。变化，都在直流量的基础上叠加了一个交流量。iCtiCtIC+iCtic集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量静态分析静态分析动态分析动态分析2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C543）若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，）若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，即电路具有电压放

25、大作用。即电路具有电压放大作用。4）输出电压与输入电压在相位上相差）输出电压与输入电压在相位上相差180,即即 共发射极电路具有反相作用。共发射极电路具有反相作用。uituot2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C55二、放大电路的分析二、放大电路的分析 静态分析（确定静态工作点）：估算法、图解法 动态分析（计算放大电路的性能指标）：微变等效电路法、图解法2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C561、静态分析（1）估算法求 步骤：1）画出直流通路 2）根据直流通路估算）根据直流通路估算 IB 3）估算）估算IC 4）根据直流通路）根据直流通路估算估算UCE2

26、022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C57C看作开路看作开路开路开路直流通路直流通路开路开路VT+RB+UCCRC后一页后一页前一页前一页+UCCRCC1C2+RBuoRL +-+-1）画出直流通路）画出直流通路直流通路：无信号时直流电流的通路直流通路：无信号时直流电流的通路2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C582 2）根据直流通路估算）根据直流通路估算 IBRBRCIBBBECCBRUUIKVL 由由BCCRU7.0 BCCRU RB称为称为 偏置电阻偏置电阻，IB 称为称为 偏置电流偏置电流。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C59

27、RBRC+UCC4 4）根据直流通道估算）根据直流通道估算UCEIC根据电流放大作用根据电流放大作用后一页后一页前一页前一页BC IIB ICCCCCE:KVLRIUU 由由返回返回3）估算）估算 IC2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C60RBRCIB+UCCIC例例1：用估算法计算静态工作点。：用估算法计算静态工作点。已知：已知：UCC=12V，RC=4K，RB=300K，=37.5。解：解：请注意电路中请注意电路中IB和和 IC的数量级的数量级A4030012RUIBCCB mA5.104.05.37BCIIV645.112 CCCCCERIUU2022年年7月月20

28、日日0:25电工电子学电工电子学C61ICRB+UCCREIB例例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。：用估算法计算图示电路的静态工作点。后一页后一页前一页前一页ECCCRIUUCE EBBECCB)1(RRUUI BCIIEBBEBBEEBEBBCC)1(RIURIRIURIU 2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C62（2 2）图解法：图解法：直流偏置线与直流偏置线与输入特性曲线输入特性曲线交点交点Q的坐标的坐标(IB、UBE)即为所求即为所求静态工作点静态工作点。IBUBEQIBUBE UBE=UCCIBRB直流偏置线直流偏置线常常数数CEBEBUUfI)(由电路特性

29、和晶体管的输入由电路特性和晶体管的输入特性确定特性确定IB 和和UBE后一页后一页前一页前一页RBRCIBIC+UCC返回返回UCCUCC/RB2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C63ICUCEBBECCBRUVI由电路特性和输出特性确定由电路特性和输出特性确定IC 和和VCC。常数常数 BICECUfI)(UCE=UCCICRC 直流负载线直流负载线后一页后一页前一页前一页RBRCIBIC+UCCCCCRUQ返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C642、动态分析2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C65 对输入的小交流信对输入的

30、小交流信号而言，三极管相当号而言，三极管相当于电阻。于电阻。rbe称为晶称为晶体管输入电阻。体管输入电阻。对于小功率三极管：对于小功率三极管：)()(26)1(200mAImVrEbe1 1）输入回路）输入回路iBuBE 当信号很小时，当信号很小时，将输入特性在小范将输入特性在小范围内近似线性。围内近似线性。bbeBBEbeiuIUr rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C662 2）输出回路）输出回路iCuCE)(bBcCCiIiIi bBiI 所以：所以：bcii 输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ib控制的电流源

31、。控制的电流源。后一页后一页前一页前一页 IC UCE特性曲线特性曲线近似平行近似平行输出端还要并联一个输出端还要并联一个大电阻大电阻r rcece。BBIcceICCEceiuIUr 返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C67ibicicBCEib ib rceCrbeBE晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路后一页后一页前一页前一页ube+-uce+-ube+-uce+-r rcece很大，一般忽略。很大，一般忽略。返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C68用微变等效电路法分析电路：用微变等效电路法分析电路：画出交流通路 画出微变等

32、效电路 求电压放大倍数 求输入电阻 求输出电阻2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C69电工电子学B1)1)画交流通路画交流通路:交流信号传输的路径交流信号传输的路径,信号信号源单独作用的电路源单独作用的电路.C短路短路,直流电源可看作对地短路。直流电源可看作对地短路。后一页后一页前一页前一页uo+-+-返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C70交流通路交流通路后一页后一页前一页前一页RBRCuiuoRL+-+-返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C712)2)画出微变等效电路画出微变等效电路将交流通路中的三极管用微变等效电

33、路代替将交流通路中的三极管用微变等效电路代替后一页后一页前一页前一页+-+-+-rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C723)3)求电压放大倍数：求电压放大倍数：bebirIU LcoRIU LubeRAr LCLR/RR :ouiUAU定义负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。LbRI rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C73后一页后一页前一页前一页放大放大电路电路+-SE信号源信号源SRiIiU+-iriiiIUr 输入电阻输入电阻

34、返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C74iiiIUr beBr/R ber bRiIIUB rbeRBRCRLiUiIbIcIoUbI+-+ir后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C75+_RL0USUr0+_后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C76RL000rbeRBRCsE.iIbIcIbI外加外加oIoUoI共发射极放大电路共发射极放大电路输出电阻输出电阻共射极放大电路共射极放大电路特点：特点：1.1.放大倍数高放大倍数高;2.2.输入电阻低输入电阻低;3.3

35、.输出电阻高输出电阻高.oU后一页后一页前一页前一页返回返回加压求流法步骤加压求流法步骤:RS2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C77(2)图解法 步骤步骤:1）根据）根据ui在输入特性曲线上求在输入特性曲线上求iB 2）画出交流负载线）画出交流负载线 3）由输出特性曲线和交流负载线）由输出特性曲线和交流负载线求求iC和和uCE 2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C78iBibtuiuBEQ60201）根据）根据ui在输入特性曲线上求在输入特性曲线上求iB2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C79RBRCRLuiuo交流通路交流通路CL

36、LRRR/LCECRui1交流信号的变化沿着斜率为：交流信号的变化沿着斜率为：LR1的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点，称为点，称为交流负载线交流负载线。2）画出交流负载线）画出交流负载线2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C80交流负载线的作法交流负载线的作法iCuCEECQIB过过Q点作一条直线，斜率为：点作一条直线，斜率为：LR1交流负载线交流负载线CCRE2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C81uce与与ui反相！反相！iCuCEictucet3）由输出特性曲线和交流负载线求）由输出特性曲线和交流负载线求iC和和uCE2022年年7月月2

37、0日日0:25电工电子学电工电子学C82iCuCE可输出的可输出的最大不失最大不失真信号真信号讨论讨论:静态工作点的选择与非线性失真静态工作点的选择与非线性失真2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C83iCuCEQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区放大电路产生放大电路产生截止失真截止失真2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C84Q点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真ib输入波输入波形形uo输出波形输出波形iCuCE2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C85 合理设置静态工作点是保证放

38、大电路正常合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的先决条件。但是放大电路的静态工作工作的先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条件的变化而发生变动。点常因外界条件的变化而发生变动。前述的固定偏置放大电路，简单、容易调前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但在温度变化、三极管老化、电源电压整，但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。作，其中影响最大的是温度的变化。2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电

39、子学C861.温度变化对静态工作点的影响温度变化对静态工作点的影响在固定偏置放大电路中在固定偏置放大电路中(不掌握不掌握)当当UCC和和 RB一定时，一定时，IC与与 UBE、以及以及 ICEO 有有关关，这三个参数随温度而变化。，这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBCIRUUIII)1(当温度升高时，当温度升高时，UBE、ICBO 。要掌握以下结论要掌握以下结论:温度升高时，温度升高时，IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C87iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输出特性

40、曲线上移出特性曲线上移结论：结论：当温度升高时，当温度升高时，IC将增加，使将增加，使Q点点沿负载线上移，容沿负载线上移，容易使易使T T进入饱和区进入饱和区造成饱和失真，甚造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三至引起过热烧坏三极管。极管。Q 固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化，保持点的变化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C882.分压式偏置电

41、路分压式偏置电路稳定稳定Q点的原理点的原理BII 2若若满满足足：基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。后一页后一页前一页前一页跳转跳转RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+2121BBCCRRUII CCBBBBURRRV212 返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C89 集电极电流基本恒集电极电流基本恒定，不随温度变化。定，不随温度变化。EBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBECRVRUVII 后一页后一页前一页前一页RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+返回返回2022年年7月月2

42、0日日0:25电工电子学电工电子学C90Q点稳定的过程点稳定的过程TUBEIBICUEICVB固定固定 R RE E:温度补偿电阻温度补偿电阻 对直流：对直流：R RE E越大稳越大稳Q Q效果越好；效果越好；对交流：对交流：R RE E越大交越大交流损失越大流损失越大,为避免交为避免交流损失加旁路电容流损失加旁路电容C CE E。后一页后一页前一页前一页I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C913.分压式偏置电路的分析分压式偏置电路的分析212BBCCBBRVURR BBECEEBEVUIIRVR IICB EE

43、CCCCCERIRIUU静态分析静态分析RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IBVB+2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C92动态分析动态分析对交流对交流:CE将将RE短路短路，AuAu，ri，ro与与固定偏置电路相同固定偏置电路相同。I1I2IBVB+RB1RCC1C2RB2CERERL旁路电容旁路电容返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C93 去掉去掉CE后的后的微变等效电路微变等效电路21BBBRRR +UCC短路短路对地对地短路短路C1RB1RCC2RB2RERLuorbeRCRLiIbIcIbIBR REeIiUoU+-返回返回2

44、022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C94EebebiRIrIU LboRIU Au减小减小EbbebiRIrIU)1(1)LubeERAr R(1)(1)电压放大倍数电压放大倍数后一页后一页前一页前一页返回返回rbeRCRLiIbIcIbIBR REeIiUoU+-2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C95)1(EbeBiRrRr/CoRr (2)输入电阻输入电阻ri 和输出电阻和输出电阻r0rbeRCRLiIbIcIbIBR REeIoU+_iU+_2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C96无旁路电容无旁路电容C CE E有旁路电容有旁路

45、电容C CE EEbeLuRrRA)1(Au减小减小beLurRA)1(EbeBiRr/Rr CoRr ri 提高提高beBirRr/CoRr ro不变不变返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C97例例1:1:.在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7K，RB1=60k，RB2=20k RL=6k，晶体管，晶体管=50，UBE=0.6V,试求试求:(1)(1)静态工作点静态工作点IB、IC及及UCE；(2)(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)(3)输入电阻输入电阻r ri i、r r0 0及及u

46、 u。RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1+返回返回后一页后一页前一页前一页2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C98【解解】RB1+UCCRCRB2RE2RE1直流通路如图所示。直流通路如图所示。V312206020212 CCBBBBURRRVmA803603.RUVIIEBEBEC A 16 500.8 IICBV8438068012)(11.RRIRIUUEEECCCCCE 返回返回后一页后一页前一页前一页2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C99微变等效电路如图微变等效电路如图KRrCo6Krbe961802651300I2

47、6)1300E.(K 1521 BBBR/RR其其中中1/(1)15/(1.96 51 0.3)iBbeErRr RK038261715./1(1)LubeERArR 69830519616650./rbeRCRLiUiIbIcIoUbIBR RE1eI+2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C100后一页后一页前一页前一页RB+UCCRCC1C2RERLuiuo+返回返回又称为射极输出器又称为射极输出器2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C101EBBECCBRRUUI)(1BIIcRB+UCCRCREEECCCERIUU 后一页后一页前一页前一页RB+UC

48、CRCC1C2RERLuiuo+2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C102二、二、动态分析动态分析LELRRR/LeoRIULbRI）（1LebebiRIrIULbbebRIrI)(1LbbebLbuRIrIRIA )()(11LbeLRrR )1(1 ）（电压放大倍数电压放大倍数 且输入且输入 输出同相，输出输出同相，输出 电压跟随输入电电压跟随输入电 压，压，故称电压跟故称电压跟 随器。随器。，1 uArbeiIbIcIOUbI BRRERL+iU+后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C103iBirRr/)(/LbeB

49、iRrRr 1irLbebLEebebbiiRrIRRIrIIUr)(/1LELRRR/后一页后一页前一页前一页irrbeiIbIcIbI BRRERLiUOU+返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C104置置0后一页后一页前一页前一页OU+RsrbesEiIbIcIbI BRRERL+I返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C105ebbIIII EsbesbeRURrURrU BssRRR/IUro EsbeRRr111 besErRR/1 sbeERrR ）（1Rrrsbeo 1后一页后一页前一页前一页RsUIrbebIbI BRREeI

50、+_返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C106LbeLuRrRA )1()1(/LbeBiRrRr)1(Rrrsbeo 1后一页后一页前一页前一页返回返回2022年年7月月20日日0:25电工电子学电工电子学C1071.1.将射极输出器放在放大电路的第一级，将射极输出器放在放大电路的第一级，可以提高输入电阻，可以提高输入电阻，2.2.将射极输出器放在放大电路的末级，可将射极输出器放在放大电路的末级，可以降低输出电阻，以降低输出电阻，3.3.将射极输出器放在放大电路的两级之将射极输出器放在放大电路的两级之间，可以起到间，可以起到作用。作用。后一页后一页前一页前一页返回