最新《电工与电子技术基础》课件幻灯片.ppt

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1、《电工与电子技术基础》课件第8章半导体三极管及放大电路8.1半导体三极管8.2三极管放大电路的组成8.3共发射极放大电路8.4共集电极放大电路8.5功率放大电路8.6单管放大电路实验8.7功率放大器实验8.1半导体三极管8.1.1三极管结构与类型8.1.2三极管的电流放大作用8.1.3三极管的输入特性与输出特性8.1.4三极管的主要参数2.三极管的分类三极管的种类很多,有下列5种分类形式：(1)按其结构类型分NPN管和PNP管(2)按其制作材料分硅管和锗管(3)按工作频率分高频管和低频管(4)按功率分大功率管和

2、小功率管(5)按功能分放大管、开关管、微波管等。3.三极管的外形结构常见三极管的外形结构如图示。8.1.2三极管的电流放大作用1.三极管放大的条件三极管实现放大作用的外部条件是发射结正向偏置,集电结反向偏置。图（a）为NPN管的偏置电路。(1)三极管各极之间的电流分配关系IE=IC+IB且IE≈IC＞＞IB2.电流分配与放大(3)三极管交流放大系数当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如，当IB由10μA变到20μA时，集电极电流IC则由1.04mA变为2.03mA。这时基极电流IB的变化量为:ΔIB

3、=0.02-0.01=0.01mA而集电极电流的变化量为:ΔIC=2.03-1.04=0.99mA(2)三极管直流电流放大系数基极电流IB增大时,集电极电流IC也随之增大。将IC与IB的比值叫做三极管的直流电流放大系数，用β表示，即或IC=βIB它体现了三极管的电流放大能力。这种用基极电流的微小变化来使集电极电流作较大变化的控制作用，就叫做三极管的电流放大作用。我们把集电极电流变化量ΔIC和基极电流变化量ΔIB的比值，叫做三极管交流放大系数,用β表示,即β=ΔIC/ΔIB在工程计算时可认为≈β。β8.1.3三极管的

4、输入特性与输出特性1.输入特性曲线三极管的输入特性曲线表示iB与uBE的关系,如图示。当uCE＝０时从输入端看进去,相当于两个ＰＮ结并联且正向偏置,此时的特性曲线类似于二极管的正向伏安特性曲线。2)当uCE≥1Ｖ时从图中可见,uCE≥１Ｖ的曲线比uCE＝０V时的曲线稍向右移。2.输出特性曲线输出特性曲线如图示,该曲线是指当iB一定时,输出回路中的iC与uCE之间的关系曲线。固定一个iB值，可得到一条输出特性曲线，改变iB值，可得到一族输出特性曲线。在输出特性曲线上可划分三个区：放大区、截止区、饱和区。（1）放大区：

5、当uCE>1V以后，三极管的iC与iB成正比而与uCE关系不大。所以输出特性曲线几乎与横轴平行，当iB一定时，iC的值基本不随uCE变化，具有恒流特性。这个区域的工作特点是发射结正向偏置，集电结反向偏置，iC≈βiB。在这一区域的三极管具有放大作用，故称为放大区。（2）截止区：当iB=0时，iC=ICEO，穿透电流ＩCEO很小，输出特性曲线是一条几乎与横轴重合的直线。（3）饱和区：当uCE

6、参数电流放大系数的大小反映了三极管放大能力的能力。β为集电极电流变化量与基极电流变化量之比。1.电流放大系数β三极管的参数是表征管子性能和正确使用及合理选择三极管的依据。(1)ICBO为发射极开路时，集电极—基极间的反向电流，称为集电极反向饱和电流。(2)ICEO为基极开路时，集电极—发射极间的反向电流，称为集电极穿透电流。2.极间反向电流3.极限参数(1)击穿电压U(BR)CBO指发射极开路时，集电极—基极间的反向击穿电压。U(BR)CEO指基极开路时，集电极—发射极间的反向击穿电压。U(BR)CEO

7、BR)CBO。U(BR)EBO指集电极开路时，发射极—基极间的反向击穿电压。普通晶体管该电压值比较小，只有几伏。8.2三极管放大电路的三种组态8.2.1三极管放大时的三种组态8.2.2放大器的组成8.2.3放大器的放大倍数及增益8.2.1三极管放大时的三种组态1.放大器的三种组态共发射极、共集电极和共基极放大器。放大电路中三极管的三种连接方法(a)共发射极电路;(b)共集电极电路;(c)共基极电路(1)共发射极放大电路信号由基极输入、集电极输出，发射极为公共端。(2)共集电极放大电路信号由基极输入、发射极输出，集电

8、极为公共端。(3)共基极放大电路信号由发射极输入、集电极输出，基极为公共端。2.放大电路的组成原则(1)直流电源VCC通过电阻RB1、RB2、RC、RE提供三极管合适的静态偏置，保证JE正偏、JC反偏。(2)输入回路应保证输入信号ui能送到三极管BE结两端，产生变化的ib。(3)输出回路应使放大后的iC尽可能多的送到负载RL上，减