模拟电子第2章 半导体三极管及其放大电路ppt课件.ppt

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1、第一节晶体管一、晶体管的结构及符号晶体管结构上的特点：含有两个背靠背的PN结，发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大等。这些特点是晶体管具有电流放大作用的内部条件。NPN型晶体管a)结构示意图b)图形符号PNP型晶体管a)结构示意图b)图形符号NPN型晶体管二、晶体管中的电流分配和放大作用晶体管电流放大的实验电路可变电阻RB调节基极电流IB由此实验及测量结果可得出如下结论：IE=IC+IB当IB＝０（将基极开路）时，IC＝ICEO，表中ICEO<1μA（0.001mA）。ICEO称为穿透电流要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置

2、，而集电结必须反向偏置。直流电流放大系数交流电流放大系数×由此实验及测量结果可得出如下结论：IE=IC+IB当IB＝０（将基极开路）时，IC＝ICEO，表中ICEO<1μA（0.001mA）。ICEO称为穿透电流。要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置，而集电结必须反向偏置。通常：电流放大系数:IC≈βIB通过控制基极电流IB的大小，能实现对集电极电流IC的控制，所以常把晶体管称为电流控制器件。电流方向和各极极性a)NPN型晶体管b)PNP型晶体管箭头方向表示发射结加正向电压时的电流方向三、晶体管的特性曲线晶体管输入特性曲线O特性右移(因集电

3、结开始吸引电子)硅管的死区电压约为0.5Ｖ，锗管约为0.1V～0.2V。在正常工作时，发射结电压变化不大，NPN型硅管约为0.6V～0.7V，对于PNP型锗管约为(-0.2V)～(-0.3V)。晶体管输出特性曲线三个工作区域：放大区、截止区、饱和区开关特性数字电路模拟电路发射结和集电结都处于正向偏置发射结零偏或反偏，截止时集电结也处于反向偏置发射结正偏，集电结反偏一次击穿四、三极管的主要参数共射直流放大倍数β（hFE）共射交流电流放大倍数β（hfe）ICBO为发射极开路时，集电极和基极间的反向饱和电流ICEO为基极开路时，由集电区穿过基区流入发

4、射区的穿透电流集电极最大允许电流ICM集－射反向击穿电压U（BR）CEO射－基反向击穿电压U（BR）EBO极限参数集电极最大允许功耗PCM温度对参数的影响:T℃↑→UBE↓→ICBO↑→β↑电流关系式五、晶体管的选择要点第二节共射基本放大电路晶体管放大电路的三种组态a)共基极电路b)共发射极电路c)共集电极电路输入输出一、放大电路的组成共射极放大电路利用电流放大能力来实现电压放大提供工作电压，向负载输出功率决定静态基极电流IBQ将三极管的电流放大作用转换成电压放大通交隔直通交隔直·参考零电位又称公共参考端电流波形图a)直流电流b)交流电流瞬时值

5、c)电流瞬时值iB＝IB＋ibIb—基极的正弦交流电流有效值二、放大电路的工作原理1.静态工作点估算静态是当放大电路没有输入信号时的工作状态。放大电路直流通路使用公式的条件是三极管工作在放大区IRB=IBQVCC=UBEQ+IRB·RB=UBEQ+IBQ·RB××如UCEQ值小于UBEQ，说明三极管已处于饱和状态，ICQ将不再与IBQ成β倍关系，此时，ICQ被RC限流，称为饱和电流ICS。基极饱和电流IBS如果IBQ>IBS，则表明三极管已进入饱和状态。饱和电压UCES（硅管0.3V，锗管0.1V）〔例2-1〕已知VCC=12V，RC=3kΩ，

6、RB=300kΩ三极管为3DG100，β＝50，试求（１）放大电路的静态值；（２）如果偏置电阻RB由300kΩ减至120kΩ，三极管的工作状态有何变化？解：请注意电路中IBQ和ICQ的数量级2.放大原理放大电路功能：将微小的输入信号放大成较大的输出信号。共射放大电路的工作图解a)放大电路图b)电流电压波形ui→ube→ib→ic→uce→uo3.静态工作点与非线性失真通常对放大电路的有一个基本要求是输出信号尽可能不失真。所谓失真，是指输出波形与输入信号的波形各点不成比例。引起失真最主要的原因是静态工作点位置选择不当，使放大电路的工作范围超出了

7、三极管特性曲线上的线性范围。这种失真称为非线性失真。静态工作点对输出波形失真的影响a)输入电压b)ICQ1偏小，三极管有截止失真c)ICQ2合适，有较大的动态范围d)ICQ3偏大，三极管有饱和失真UCEQ小--饱和失真UCEQ=VCC-ICQ·RCUCEQ大--截止失真三、放大电路参数的工程估算动态分析是在静态值确定后分析信号的传输情况，考虑的只是电流和电压的交流分量（信号分量）。微变等效电路法是动态分析的基本方法。1.晶体管的微变等效模型放大电路的微变等效电路，就是把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路，也就是把晶体管线性化。线

8、性化的条件：晶体管必须在小信号（微变量）情况下工作。这才能在静态工作点附近的小范围内用直线近似地代替晶体管的非线性特性曲线。晶体管输入端等效电阻Rbe