晶体管放大原理解析资料
- 格式:docx
- 大小:89.88 KB
- 文档页数:14
PN 结的本质:在 P 型半导体和 N 型半导体的结合面两侧,留下离子薄层,这个离子薄层形成的空间电荷区称为 PN 结。
1、切入点:要想很自然地说明问题,就要选择恰当地切入点。
讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。
二极管的结构与原理都很简单,内部一个 PN 结具有单向导电性,如示意图B。
很明显图示二极管处于反偏状态, PN 结截止。
我们要特殊注意这里的截止状态,实际上 PN 结截止时,总是会有很小的漏电流存在,也就是说 PN 结总是存在着现象, PN 结的单向导电性并非百分之百。
为什么会浮现这种现象呢?这主要是因为PN 结反偏时,能够正向导电的多数载流子被拉向电源,使PN 结变厚,多数载流子不能再通过 PN 结承担起载流导电的功能。
所以,此时漏电流的形成主要靠的是少数载流子,是少数载流子在起导电作用。
反偏时,少数载流子在电源的作用下能够很容易地反向穿过 PN 结形成漏电流。
漏电流之所以很小,是因为少数载流子的数量太少。
很明显,此时漏电流的大小主要取决于少数载流子的数量。
如果要想人为地增加漏电流,只要想办法增加反偏时少数载流子的数量即可。
所以,如图B漏电流就会人为地增加。
其实,光敏二极管的原理就是如此。
光敏二极管与普通光敏二极管一样,它的 PN 结具有单向导电性。
因此,光敏二极管工作时应加之反向电压,如图所示。
当无光照时,电路中也有很小的反向饱和漏电流,普通为1×10-8 —1×10-9A(称为暗电流),此时相当于光敏二极管截止;光敏二极管工作在反偏状态,因为光照可以增加少数载流子的数量,于是光照就会导致反向漏电流的改变,人们就是利用这样的道理制作出了光敏二极管。
既然此时漏电流的增加是人为的,那末漏电流的增加部份也就很容易能够实现人为地控制。
2、强调一个结论:讲到这里,一定要重点地说明 PN 结正、反偏时,多数载流子和少数载流子所充当的角色及其性质。
为什么呢?这就导致了以上我们所说的结论:反偏时少数载流子反向通过 PN 结是很容易的,甚至比正偏时多数载流子正向通过 PN 结还要容易。
简述npn型晶体管的放大原理
npn型晶体管是一种双极型晶体管,由三个不同类型的半导体材料(n型、p型、n型)组成。
n型晶体管有三个电极:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
当发射极和基极之间施加正向电压时,发射结(Emitter Junction)会形成一个正向偏置,激活n型材料中的自由电子。
这些自由电子通过基区(Base Region)流向基极,形成电子云。
该电子云增加了基极区域的电子浓度,形成一个电子多数载流子浓度。
基极区中增加的电子浓度引起基极与集电极之间的反向偏置,因为提供了多余的电子来重新组成p型材料的空穴。
这种空穴与集电极区域的空穴结合,并流向集电极。
通过这种方式,晶体管实现了从发射极到集电极的电流放大。
当一个小电流流经基极-发射极结时,晶体管输出的电流是输入电流的增益倍。
这种放大的原理是通过控制基极电流,进而控制集电极电流。
因此,npn型晶体管的放大原理主要是通过控制发射结和基极之间的电流来放大集电极与发射极之间的电流。
当电流流经发射极和基极之间时,晶体管中的机制会扩大和增加电流,实现电流的放大。
晶体管放大原理
晶体管放大原理是通过改变晶体管的输入信号电压,从而控制其输出电流的程度来实现信号放大的过程。
晶体管主要由三个区域组成:发射区、基区和集电区。
当外加电压施加在晶体管的基极和发射极之间时,就会在发射区产生一个很小的电流,称为发射极电流。
这个电流是由基极发射极结之间的正向偏置电压引起的。
此时,发射区的能带结构会发生变化,导致与其接触的基区中形成了一个浓度较高的载流子区域,称为输运区。
这个输运区能够将来自发射区的电子输运到集电区。
当输入信号电压施加在基极和发射极之间时,它会改变发射区的能带结构,从而改变输运区内的载流子浓度。
这就导致了集电区的电流发生变化。
因此,通过改变输入信号电压,晶体管可以实现对输出电流的控制。
由于输入信号电压较小,晶体管的增益(即输出电流与输入信号电流之间的比值)很大。
所以晶体管可以将输入信号放大到较大的幅度。
此外,晶体管具有高输入电阻和低输出电阻的特性,能够将输入信号源与负载之间进行有效的匹配。
总结起来,晶体管放大原理通过控制输入信号电压来改变晶体管的输出电流,从而实现信号放大。
晶体管具有高增益、高输入电阻和低输出电阻的特性,因此在电子设备中得到了广泛的应用。
什么是晶体管的工作原理晶体管是一种用于放大和控制电流的电子器件。
它是现代电子技术中最重要的组成部分之一,广泛应用于计算机、通信设备、音频放大器等众多领域。
晶体管的工作原理基于半导体材料的特性,通过控制电场或电压来改变电流的流动情况,从而实现信号放大和电路控制的功能。
晶体管的工作原理可以简单概括为三种基本模式:截止区、放大区和饱和区。
下面将详细介绍晶体管的工作原理及其具体过程。
一、截止区在晶体管中,当输入信号的电压较低时,晶体管处于截止区,不会有电流流过。
这是因为当晶体管的基极(B)与发射极(E)之间的电压低于截止电压时,晶体管的集电极(C)与发射极之间的接触会被截断,电流无法通过晶体管。
二、放大区当输入信号的电压逐渐增大,超过截止电压之后,晶体管进入放大区。
在放大区,晶体管的集电极与发射极之间的接触被建立起来,电流开始流过晶体管。
此时,输入信号的电压变化将导致晶体管中的电流放大。
在放大区工作时,晶体管的放大倍数由其特定的参数决定,如转移特性、放大倍数等。
晶体管的放大作用使得微弱的输入信号能够通过晶体管放大为较大的输出信号。
这是晶体管在电子设备中被广泛应用的重要原因之一。
三、饱和区当输入信号的电压继续增大,超过饱和电压时,晶体管进入饱和区。
在饱和区,晶体管的集电极与发射极之间的接触处于完全导通状态,电流达到最大。
此时,无论输入信号的电压如何变化,晶体管的输出电流都达到了最大值,不再发生变化。
饱和区的特性使得晶体管能够用于开关电路的控制。
通过控制输入信号的高低电平,可以在晶体管上实现开关的闭合和断开。
这种特性在数字电子电路、逻辑门电路等方面起到了至关重要的作用。
综上所述,晶体管的工作原理是基于半导体材料的特性,在不同的工作区域实现电流的放大和控制。
截止区、放大区和饱和区的划分取决于输入信号的电压大小。
晶体管广泛应用于各个领域,为现代电子技术的发展做出了巨大贡献。
通过深入理解晶体管的工作原理,我们能够更好地应用晶体管,进一步推动电子技术的发展。
晶体管放大电路的原理介绍晶体管放大电路是现代电子设备中广泛应用的一种电路结构。
它利用晶体管的放大特性来增加输入信号的幅度,并输出一个放大后的信号。
晶体管放大电路有着许多优点,例如高增益、低噪声等,因此在放大、调节和传输信号方面发挥着重要作用。
本文将深入探讨晶体管放大电路的原理。
三极管基本原理三极管是一种常用的晶体管,它由三个掺杂不同类型材料的半导体层构成:发射区、基区和集电区。
三极管常用的两种工作方式是共射极和共基极。
共射极放大电路共射极放大电路是最常见的三极管放大电路之一。
它的特点是输入信号接在基极上,输出信号从集电极上取出。
这种电路常用于需要较大电压增益的应用。
共射极放大电路的工作原理1.基极-发射区电流控制:输入信号通过耦合电容C1进入基极,使得基极电压发生变化。
当输入信号为正半周时,与基极相连的电容C1充电,基极电流增大,发射区电流也随之增大;当输入信号为负半周时,电容C1放电,基极电流减小,发射区电流也随之减小。
2.集电极电流变化:发射区电流的变化会导致集电区电流的变化。
当发射区电流增大时,集电区电流也会增大;反之,当发射区电流减小时,集电区电流也会减小。
3.输出信号增强:由于晶体管的放大特性,集电极电流的变化会引起输出信号的放大,即得到了较大幅度的输出信号。
共射极放大电路的特点•高输入电阻:晶体管的基极-发射极之间电流极小,所以输入电阻较高,可以减小输入信号源的负载效应。
•低输出电阻:输出信号是取集电极电流,因此输出电阻较低。
•相位反转:输入信号和输出信号之间相位存在180度的反转。
共基极放大电路共基极放大电路是另一种常用的三极管放大电路,它的特点是输入信号接在发射区上,输出信号从集电极上取出。
这种电路常用于需要较大电流增益的应用。
共基极放大电路的工作原理1.输入信号作用:输入信号通过耦合电容C1进入发射区,使得发射区电流发生变化。
2.集电极电流控制:发射区电流的变化会导致集电区电流的变化。
晶体管放大信号的原理晶体管放大器是一种基于晶体管的电子放大器,可以放大微弱的电信号到较高的电压、电流或功率,是现代电子设备中广泛应用的关键部件。
它的原理基于晶体管的三个主要工作区域:发射区、基区和集电区。
首先,我们来看晶体管的基本结构。
晶体管由两个PN结组成,其中有一个N型区域(发射区)夹在两个P型区域(基区和集电区)之间。
PN结是由两种半导体材料形成的结构,其中P型材料中富含正电荷(空穴),而N型材料中则富含负电荷(电子)。
当没有外加电源时,PN结的两侧形成了一个截止层。
在这种情况下,没有电流通过晶体管,所以晶体管处于截止状态。
当向晶体管的基区施加一个正向偏置电压时,与N型区相连的基区中的空穴从P 端流向N端,同时,有些空穴被发射区中的负向偏置电源吸引,通过PN结进入发射区。
这样,发射区就会成为电子和空穴的重复区域。
发射区中的电子被基区的电子云吸引,因此输出的电流是非常小的。
当一个输入信号被施加到晶体管的基区时,输入信号的电流通过基区中的电子云,并且会与发射区中的引入电子云发生碰撞。
这些碰撞会导致发射区中的电子在基区和发射区之间来回激荡。
因此,输入信号的变化将引起基区电子的浓度变化,从而改变发射区电子的浓度。
集电区的结构是由P型材料和夹在其之间的N型材料形成的。
当发射区中的电子浓度变化时,一部分电子会通过PN结进入集电区。
因此,在集电区中产生了一个感应的电子流。
这个电子流的大小取决于输入信号的变化,从而实现了输入信号的放大。
晶体管放大器的放大能力主要来源于两个重要的参数:电流增益和电压增益。
电流增益是指晶体管输出电流与输入电流之间的比值,而电压增益是指晶体管输出电压与输入电压之间的比值。
通过适当地选择晶体管的工作点(即偏置电压和电流),可以实现不同的增益。
此外,晶体管放大器还可以根据输入信号的频率进行分类。
在直流放大器中,晶体管放大器对直流和低频信号进行放大。
而在交流放大器中,晶体管放大器可以对高频信号进行放大,并且需要特殊的电路设计。
2、晶体管放大电路原理2.1 晶体管和FET 的工作原理2.1.1晶体管和FET 的放大工作的理解晶体管和FET 的放大作用:晶体管或FET 的输入信号通过器件而出来,晶体管或FET 吸收此时输入信号的振幅信息,由电源重新产生输出信号,由于该输出信号比输入信号大,可以看成将输入信号放大而成为输出信号。
这就是放大的原理。
2.1.2晶体管和FET 的工作原理1、双极型晶体管的工作原理晶体管内部工作原理:对流过基极与发射极之间的电流进行不断地监视,并控制集电极-发射极间电流源使基极-发射极间电流的β倍的电流流在集电极与发射极之间。
就是说,晶体管是用基极电流来控制集电极-发射极电流的器件。
电源电源输入输出输出(a )双极型晶体管(以NPN 型为例) (b )FET (以N 型JFET 为例)A被基极电流控制的电流源检测基极电流的电流计集电极(输出端)基极(输入端)发射极(公共端)双极型晶体管的内部原理2、FET 的工作原理FET 内部工作原理:对加在栅极与源极之间的电压进行不断地监视,并控制漏极-源极间电流源使栅极-源极间电压的g m 倍的电流流在漏极与源极之间。
就是说,FET 是用栅极电压来控制漏极-源极电流的器件。
2.1.3分立元件放大电路的组成原理放大电路的组成原理(应具备的条件)1放大器件工作在放大区(三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置;结型FET 与耗尽型MOSFET 可采用自偏压方式或分压式偏置或混合偏置方式,增强型MOSFET 则一定要采用分压式偏置或混合偏置 方式)即要保证合适的直流偏置; (2):输入信号能输送至放大器件的输入端; (3):有信号电压输出。
判断放大电路是否具有放大作用,就是根据这几点,它们必须同时具备。
2.1.4晶体管放大电路的直流工作状态分析(以晶体管电路为例)直流通路:在没有信号输入时,估算晶体管的各极直流电流和极间直流电压,将放大电路中的电容视为开路,电感视为短路即得。
晶体管放大原理.姓名学号:系部:计算机系专业:计算机科学与技术指导教师:张评阅教师:张完成时间:2012年11月4号论文摘要题目:晶体管放大原理摘要:1、共射电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,同时输入电阻和输出电阻适中.所以,在一般对输入电阻,输出电阻和频率响应没有特殊要求的地方,常被采用.例如低频电压放大电路的输入级,中间级或输出级.2、共集电路的特点是:输入电阻在三种基本电路中最大;输出电阻则最小;电压放大倍数是接近于1而小于1的正数,具有电压跟随的性质.由于具有这些特点,故应用很广泛.常用于放大电路的输入级,也常用于电路的功率输出级.3、共基电路的主要特点是输入电阻小,放大倍数和共射电路差不多,频率特性好.常用于宽频放大器关键词:晶体管放大基本电路频率正文晶体管简介:1. 晶体管的结构及类型晶体管有双极型和单极型两种,通常把双极型晶体管简称为晶体管,而单极型晶体管简称场效应管。
晶体管是半导体器件,它由掺杂类型和浓度不同的三个区(发射区、基区和集电区)形成的两个PN结(发射结和集电结)组成,分别从三个区引出三个电极(发射极e、基极b和集电极c)。
晶体管根据掺杂类型不同,可分为NPN型和PNP型两种;根据使用的半导体材料不同,又可分为硅管和锗管两类。
晶体管内部结构的特点是发射区的掺杂浓度远远高于基区掺杂浓度,并且基区很薄,集电结的面积比发射结面积大。
这是晶体管具有放大能力的内部条件。
2. 电流分配与放大作用晶体管具有放大能力的外部条件是发射结正向偏置,集电结反向偏置。
在这种偏置条件下,发射区的多数载流子扩散到基区后,只有极少部分在基区被复合,绝大多数会被集电区收集后形成集电极电流。
通过改变发射结两端的电压,可以达到控制集电极电流的目的。
晶体管的电流分配关系如下:其中电流放大系数和之间的关系是=/(1+),=/(1-);I CBO 是集电结反向饱和电流,I CEO是基极开路时集电极和发射极之间的穿透电流,并且I CEO=(1+)I CBO。
晶体管放大原理姓名学号:系部:计算机系专业:计算机科学与技术指导教师:评阅教师:张张2012年11月4论文摘要题目:晶体管放大原理摘要:1、共射电路具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,同时输入电阻和输出电阻适中.所以,在一般对输入电阻,输出电阻和频率响应没有特殊要求的地方,常被采用.例如低频电压放大电路的输入级,中间级或输出级.2、共集电路的特点是: 输入电阻在三种基本电路中最大; 输出电阻则最小;电压放大倍数是接近于1 而小于1 的正数,具有电压跟随的性质.由于具有这些特点,故应用很广泛.常用于放大电路的输入级,也常用于电路的功率输出级.3、共基电路的主要特点是输入电阻小,放大倍数和共射电路差不多频率特性好.常用于宽频放大器关键词:晶体管放大基本电路频率正文晶体管简介:1.晶体管的结构及类型晶体管有双极型和单极型两种,通常把双极型晶体管简称为晶体管,而单极型晶体管简称场效应管。
晶体管是半导体器件,它由掺杂类型和浓度不同的三个区(发射区、基区和集电区)形成的两个PN结(发射结和集电结)组成,分别从三个区引出三个电极(发射极e、基极b和集电极c)。
晶体管根据掺杂类型不同,可分为NPN型和PNP型两种;根据使用的半导体材料不同,又可分为硅管和锗管两类。
晶体管内部结构的特点是发射区的掺杂浓度远远高于基区掺杂浓度,并且基区很薄,集电结的面积比发射结面积大。
这是晶体管具有放大能力的内部条件。
2.电流分配与放大作用晶体管具有放大能力的外部条件是发射结正向偏置,集电结反向偏置。
在这种偏置条件下,发射区的多数载流子扩散到基区后,只有极少部分在基区被复合,绝大多数会被集电区收集后形成集电极电流。
通过改变发射结两端的电压,可以达到控制集电极电流的目的。
晶体管的电流分配关系如下:A =出 E + d} C=用E:+ ^CEO其中电流放大系数二和「之间的关系是二八/(1 +「),「丨(1 —二);I CB。
是集电结反向饱和电流,I CEO是基极开路时集电极和发射极之间的穿透电流,并且I CEO=(1 + ' )|CBO。
在放大电路中,通过改变U BE,改变I B或I E,由4B或4E产生A C,再通过集电极电阻R C,把电流的控制作用转化为电压的控制作用,产生AU二A C R c。
实质上,这种控制作用就是放大作用。
3.晶体管的工作状态当给晶体管的两个PN结分别施加不同的直流偏置时,晶体管会有放大、饱和和截止三种不同的工作状态。
这几种工作状态的偏置条件及其特点如表 2.1所列。
表2.1晶体管的三种工作状态4.伏安特性及主要参数(1)共射极输入特性(以NPN管为例)输入特性表达式为••兀抵弋。
当U CE=O时,输入特性相当于两个并联二极管的正向特性。
当U CE>O时,输入特性右移,U CE> 1V后输入特性基本重合。
因为发射结正偏,晶体管的输入特性类似于二极管的正向伏安特性。
(2)共射极输出特性(以NPN管为例)共射极输出特性表达式为:力二了(叫丿』.虫。
晶体管输出特性曲线的三个区域对应于晶体管的三个工作状态(饱和、放大和截止)。
a)饱和区:此时U CE很小,集电区收集载流子的能力很弱。
I C主要取决于U CE,而与I B关系不大。
b)放大区:位于特性曲线近似水平的部分。
此时,I c主要取决于I B,而与U CE 几乎无关。
c)截止区:位于I B=—I CBO的输出特性曲线与横轴之间的区域。
此时,I C几乎为零。
(3)主要参数a)直流参数:共基极直流电流放大系数二,共射极直流电流放大系数 ' ;集电极一基极间反向饱和电流I CBO,集电极一发射极间穿透电流I CEO 。
b)交流参数:共基极交流电流放大系数二,共射极交流电流放大系数匚,其中;共基极截止频率「,共射极截止频率-:,特征频率,,其中。
c)极限参数:集电极最大允许功率耗散P CM,集电极最大允许电流I CM ;反向击穿电压:U (BR)CEO,U (BR)EBO,U (BR)CBO。
(4)温度对参数的影响温度每增加「C, U BE将减小(2~2.5)mV;温度每增加10C左右,I CBO增加一倍;温度每增加1C,B增大(0.5〜1)%。
2.2放大电路的组成及工作原理1.放大电路的组成原则放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。
即要求放大电路既要有一定的放大能力,又要不产生失真。
因此,首先要给电路中的晶体管(非线性器件)施加合适的直流偏置,使其工作在放大状态(线性状态),其次要保证信号源、放大器和负载之间的信号传递通道畅通。
(1)直流偏置原则:晶体管的发射结正偏,集电结反偏。
⑵ 对耦合电路的要求:第一,信号源和负载接入放大电路时,不能影响晶体管的直流偏置;第二,在交流信号的频率范围内,耦合电路应能使信号无阻地传输。
固定偏置的共射极放大电路如图2.1所示。
图中电容器C i、C2起耦合作用,只要电容器的容量足够大,在信号频率范围内的容抗足够小,就可以保证信号无阻地传输;同时电容器又有隔直”作用,信号源和负载不会影响放大器的直流偏置。
这种耦合方式称为阻容耦合。
图2.1共射放大电路2.放大电路的两种工作状态(1)静态:放大电路输入信号为零时的工作状态称为静态。
静态时,电路中只有直流电源,晶体管的U BEQ、U CEQ、I BQ和I CQ都是直流量,称为静态工作点。
(2)动态:放大电路输入信号不为零时的工作状态称为动态。
动态时,电路中的直流电源和交流信号源同时存在,晶体管的U BE、U CE、i B和i C都是直流和交流分量叠加后的总量。
放大电路的目的是放大交流信号,静态工作点是电路能正常工作的基础。
3.放大原理在图2.1所示电路中,合理设置静态工作点使晶体管工作在放大状态;当加入输入信号U i以后,U i和U BEQ同时作用在基极和发射极之间,U i的变化控制发射结两端的电压U BE,使基电流i B在I BQ的基础上叠加了交流分量i b,相应的集电极电流i c 也在I CQ的基础上叠加了交流分量i c (= Bi ;集电极电流I CQ和i c都在R C上产生压降,使U CE也在U CEQ的基础上叠加了交流分量U ce,通过耦合电容C2以后负载两端只有交流分量U o=U ce。
由此可见,输出信号U o受输入信号U i的控制,只要电路参数合理,就有U o大于U i,实现了放大输入信号的目的。
2.3放大电路的主要技术指标1.输入电阻R i输入电阻R i定义为放大电路输入端的电压U i与输入电流l i的比值,即R i=U i/l i。
它就是从放大电路输入端口视入的等效电阻。
对输入为电压信号的放大电路,R i越大越好;对输入为电流信号的放大电路,R i越小越好。
输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小,它表征了放大电路对信号源的负载特性。
2.输出电阻R o输出电阻R o定义为当信号电压源短路或信号电流源开路并断开负载电阻R L 时,从放大电路输出端口视入的等效电阻,即式中,U为从断开负载处加入的电压;l表示由外加电压U引起流入放大电路输出端口的电流。
若要求放大电路的输出电压不随负载变化,则输出电阻越小越好;若要求放大电路的输出电流不随负载变化,则输出电阻越大越好。
输出电阻表征了放大电路带负载能力的特性。
3.放大倍数二放大倍数(也称为增益)定义为放大电路输出信号的变化量与输入信号的变化■ ■ ||[量的比值。
它有四种不同的形式:电压放大倍数、,一;电流放大倍数■ ■ ■ ■ ■ ■4二互阻放大倍数&二卩丿人;互导放大倍数舛二'丿E。
放大倍数也I V 常用分贝”(dB)表示,例如电压放大倍数用分贝表示时,血(亚)= 201g妁。
放大倍数表征了放大电路的放大能力。
4.全谐波失真度D由于放大器件特性的非线性,当输入信号为正弦波时,输出信号含有谐波分量,输出波形发生畸变,即失真。
谐波分量越多且越大,失真就越严重。
所以常用谐波电压总有效值与基波电压有效值之比来表征失真的程度,定义为:5.动态范围U opp动态范围(也称为最大不失真输出幅度)是指随着输入信号电压的增大,使输出电压的非线性失真度达到某一规定数值时的输出电压U o峰一峰值,即U opp o 6.频带宽度f bw放大电路的频带宽度(又称为通频带或带宽)定义为f bw=f H—f L。
频带越宽,表示放大电路能够放大的频率范围越大。
2.4放大电路的分析方法放大电路有静态和动态两种工作状态。
分析放大电路时,首先要分析静态(直流),然后再分析动态。
分析静态时,用放大电路的直流通路(耦合电容和旁路电容开路);分析动态时,用放大电路的交流通路(直流电源、耦合电容和旁路电容短路)。
1.图解法图解法是分析非线性电路的常用方法。
它既可以分析放大电路的静态,也可以分析放大电路的动态。
(1)静态分析步骤a列出输入回路直流负载线方程,在晶体管输入特性曲线上作输入回路直流负载线,两者的交点就是静态工作点,即U BEQ和I BQ ob)列出输出回路直流负载线方程,在晶体管输出特性曲线上作输出回路直流负载线,直流负载线与基极电流等于I BQ的那条输出特性曲线的交点就是静态工作点,即U CEQ和I CQ o(2)动态分析步骤a)将输入信号叠加于静态电压U BEQ之上,画出U BE(=U BEQ+U:)的波形;b)根据输入特性和U BE的波形,画出I B的波形,获得基极电流的交流分量l b 的波形;c)利用交流通路算出交流负载线的斜率,通过静态工作点,画出交流负载线;d)由l b的波形,利用交流负载线画出I C和U CE的波形,获得U CE的交流分量U ce就可得到输出电压U o(=U ce)。
通过图解分析可得到输出信号电压和输入信号电压的最大值,从而计算出电路的电压放大倍数。
通过图解分析也可得到U o与U i的相位关系以及放大电路的失真情况和动态范围。
虽然说图解法是分析放大电路时常用的方法,然而在电路分析过程中,很难得到准确的晶体管特性曲线,同时小信号分析作图准确度较差,实际上在小信号分析中并不常用。
由于图解分析可以清楚地看到电路中的电压电流波形图,比较形象,对初学者理解电路的工作原理很有利,并且在分析放大电路的失真情况和动态范围时使用的较多。
(3)共射极放大电路U opp的估算当放大电路的静态工作点设置不合理并且输入信号较大时,晶体管有可能工作在非线性区(饱和或截止区),使输出电压波形出现削波现象,即产生饱和或截止失真。
当静态工作点较高,靠近饱和区时,输出电压容易产生饱和失真;当静态工作点较低,靠近截止区时,输出电压容易产生截止失真。
为此,估算放大电路U opp 时,要从产生截止失真和饱和失真两个方面来分析。
a当静态工作点较低时,U opp由下式决定:% = 2 如b)当静态工作点较高时,U opp由下式决定:式中U CES为晶体管的饱和压降,一般小功率晶体管的饱和压降近似等于0.5V。