电工电子技术 基本放大电路详解.ppt

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1、第9章基本放大电路9.1双极型晶体管9.2放大电路的工作原理9.3放大电路的静态分析9.4放大电路的动态分析9.5双极型晶体管基本放大电路9.6场效应型晶体管9.7场效应型晶体管基本放大电路9.8多级放大电路9.9差分放大电路9.10功率放大电路9.1双极型晶体管晶体管又称半导体三极管晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。晶体管图片一、基本结构晶体管的主要类型(1)根据结构分为:NPN型和PNP型(2)根据使用的半导体材料分为:硅管和锗管一、基本结构NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN基极发射极集电极符号：BEC

2、EBCNPN型晶体管PNP型晶体管基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面积最大二、工作状态1.放大状态BECNNP发射结正偏、集电结反偏PNP管：发射结正偏VBVE集电结反偏VC>VBEBRBECRC即:VC>VB>VE即:VCVE集电结反偏VC>VB即:VC>VB>VE即:VC

3、B+++－CTEB+－－－晶体管电流放大的实验电路设EC=6V，改变可变电阻RB,则基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE都发生变化，测量结果如下表：1).各电极电流关系及电流放大作用mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG100晶体管电流测量数据IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05结论:(1)IE=IB+IC符合基尔霍夫定律(2)ICIB，ICIE(3)ICIB把基极电流的微小变

4、化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是CCCS器件。2)晶体管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO基区空穴向发射区的扩散可忽略。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。基区接电源正极，基区激发的价电子不断被电源拉走，补充空穴形成电流IBE。进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，多数扩散到集电结。集电结反偏，阻挡集电区电子向基区扩散，但是它将从基区扩散来的电子拉入集电区，形成电流ICE。集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。2)晶体管内部载流子的运动

5、规律IC=ICE+ICBOICEICIBBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOIB=IBE-ICBOIBEICE与IBE之比称为共发射极电流放大倍数集－射极穿透电流,温度ICEO(常用公式)若IB=0,则ICICE0IB微小的变化，会产生IC很大的变化。IC=βIB。0＜UCE＜UCC，UCE=UCC－RCIC。晶体管相当于通路。3)特点特点：IB↑,IC基本不变。IC≈UCC/RC。UCE≈0。晶体管相当于短路。条件:发射结正偏,集电结正偏。IB↑,IC↑UCE=(UCC－RCIC)↓ICM=UCC/RC2.饱和状态电路图NPNBECRCUCCUBBR

6、BIEICIBCERCUCC饱和状态时的晶体管特点：IB=0IC=0UCE=UCC晶体管相当于开路。3.截止状态条件:发射结反偏,集电结反偏。电路图CERCUCC截止状态时的晶体管NPNBECRCUCCUBBRBIEICIB晶体管处于放大状态。[例9.1.1]图示电路，晶体管的=100，求开关S合向a、b、c时的IB、IC和UCE，并指出晶体管的工作状态（忽略UBE）。[解](1)开关S合向a时UBB1RB15500×103IB==A=0.01mAUCC=15VUBB1=5VUBB2=1.5VRB1=500kRB2=50kRC=5kUBB1SBCERCUCCRB1UB

7、B2RB2abcIC=IB=100×0.01mA=1mAUCE=UCC－RCIC=(15－5×103×1×10－3)V=10V(3)开关S合向c时UCCRC155×103IC==A=3mAUBB1SBCERCUCCRB1UBB2RB2abcUBB1RB2550×103IB==A=0.1mA(2)开关S合向b时IBS＜IB晶体管处于饱和状态。UCE=0V晶体管处于截止状态。IB=0，IC=0，UCE=UCC=15V三、特性曲线即晶体管各电极电压与电流的关系曲线，是晶体管内部载流子运动的外部表现，反映了晶