07-三极管及放大电路5_7561_1742_20091012160503

结论：
(2) 加上输入信号电压后，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，但方向始终不变。 直流分量 iC 交流分量 iC + IC
O
集电极电流
iC
O
ic t
t
O
t
静态分析
动态分析
30
结论：
(3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。
ΔIC ΔI B
交流电流放 大系数
0
0.02
0.04 1.50 1.54
0.06
IC(mA) <0.001 0.70
<0.001 0.72
2.30
2.36
0.08 3.10 3.18
0.10 3.95 4.05
2）电流放大关系： IC IB
实质: 基极电流的微小变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。是CCCS器件。
+ ui –
u = uo o0 0 uBE = UBE uBE = UBE+ ui u= = UCE uCE CEUCE+ uo
uCE
O
uCE = UCC－ i RC 有输入信号(u ≠ 0)时: 无输入信号(uiC= 0)时
ui
O
uo t
uBE
t
O
iB UBE tO
IB
tO
IC
tO
？
UCE
t
29
75C
25C
UBB 温度增加时，由于热激发形成的 载流子增多，在同样的UBE下， 基极电流增加。输入特性曲线左移。
13
O
UBE 死区电压
2. 三极管的输出特性
IC = f ( UCE )
IB =
常数
• 以IB=60uA一条为例说明。
（1）当UCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。 （2） UCE ↑ → Ic ↑ 。
ICE 与 IBE 之比称为共 发射极电流放大倍数 IB
B
C IC ICBO ICE N P
EC
I CE I C I CBO I C I BE I B I CBO I B
RB
EB
IBE
N E I E
I C I B (1 ) I CBO I B I CEO
一、基本交流放大电路的组成 共发射极接法放大电路
发射极是输入输出回路的公共端
简单画法
RC
C B
+UCC
RB
RC T
UCC
E
RB
省去一个直流电源
UBB
25
集电极电阻 偏置电阻 提供合适的 基极电流
C1 RB RC T
把电流变化转化 为电压变化 +UCC
C2
直流电源
信号源
RS
RL
uo
负载
26
uS
耦合电容
6V 0V 1V 3.7V
3.3V 2.7V 3V
6V
2V 17
五、三极管的主要参数
C 1、直流电流放大系数 IB
I
ΔI C 2、交流电流放大系数 β＝ ΔI B
在 Q1 点，有
在以后的计算中，一 般作近似处理：
IC(mA ) 4 100A Q2 Q1 80A 60A 40A 20A IB=0 18 12 U (V)
许的最大反向电压。其值一般几伏～十几伏。
② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允 许的最大反向电压。其值一般为几十伏～几百伏。
③ U（BR）CEO——基极开路 时，集电极与发射极之间 允许的最大反向电压。
U(BR)CBO
U(BR)EBO
U(BR)CEO
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晶体管参数与温度的关系 1、温度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管优
二、电流分配和放大原理
1. 三极管放大的外部条件 发射结正偏、集电结反偏 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 VB>VE 集电结反偏 VC>VB
IB B
μA mA
C
IC RC UCC
E
RB UBB 输 入 电 路
mA
IE
发射结正偏 集电结反偏
PNP VB<VE VC<VB
输 出 电 路
2. 各电极电流关系及电流放大作用 IB(mA) IE(mA) 结论: 1）三电极电流关系 IE = IB + IC， IC IB ， IC IE
CE
I 1.5 37.5 I 0.04
C B
3
2.3
由 Q1 和Q2点，得
2
1.5
Δ IC 2.3 1.5 40 Δ I B 0.06 0.04
1
0 3 6 9
3、集-基极反向饱和电流 ICBO
ICBO
–
A
+
EC
ICBO是由少数载流子的漂移 运动所形成的电流，受温度 的影响大。 温度ICBO
IC tO
UCE t
27
O
结论：
(1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流:IB、UBE和 IC、UCE 。 IC IB IB Q IC UBE UBE
O
Q
O
UCE
UCE
(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特 性曲线上的一个点，称为静态工作点。
28
+UCC
RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC
C
ICBO ICE N P
多数扩散到集电 结的电子因集电 结反偏被拉入C 区，形成ICE。 EC
N
EB 进入P 区的电子 少部分与基区的空 穴复合，形成电流 IBE ，多数扩散到 集电结。
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。
11
IC = ICE+ICBO ICE IB = IBE- ICBO IBE
i C(mA)
IB =100uA IB =80uA
（3） 当UCE ＞1V后，
发射到基区的电子都被 集电极收集，形成IC。 所以UCE再增加，IC基 本保持不变。
IB =60uA
IB =40uA IB =20uA IB=0
u
CE
(V)
14
三极管输出特性上的三个工作区
IC / mA
80 µA
饱 和 区
32
2. 直、流通路和交流通路 因电容对交、直流的作用不同。在放大电路中如 果电容的容量足够大，可以认为它对交流分量不起 作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路。这 样，交直流所走的通路是不同的。 直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路， 用来计算静态工作点。 交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路， 用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。
放
60 µA
大
区
40 µA 20µA
IB = 0 µA
0

截止区
UCE /V
15
四、三极管的工作状态
放大区:
曲线基本平行等 距，也称线性区
+
C
U CE U CC I C RC
IC =ICEO 0
发射结正偏,集电结反偏 IC=βIB
- B + E
截止区:
iB=0的曲 线的下方
发射结、集电结处于反偏
4、集-射极反向漏电流(穿透电流)ICEO – A +
IB=0 ICEO
ICEO受温度的影响大。 温度ICEO，所以IC也相 应增加。三极管的温度特性 较差。
I CEO＝(1 ) I CBO
19
5、集电极最大允许电流 ICM
• Ic增加时， 要下降。当值下降到线性放大区值的70％ 时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。
6、集电极最大允许耗散功率 PCM
PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，
温升过高会烧坏三极管。PC PCM =IC UCE
硅管允许结温约为150C，锗管约为7090C。
20
IC ICM
ICUCE=PCM
安全工作区
O
U(BR)CEO
UCE
21
7、反向击穿电压
① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允
第7章 三极管、场效应管及基本放大电路
基本要求：
1、了解三极管和场效应管的结构、工作原理、特性 曲线和主要参数； 2、理解共射极放大电路的组成和工作原理、输入、 输出电阻的概念；掌握静态工作点的估算和微变等 效电路分析法；
3、理解射极输出器的基本特点和应用，
4、了解多级放大器的分析方法；理解差分式放大电 路抑制零漂的原理。 5、了解功率放大器的组成和工作原理。
ui
O
uo
t
O
t
(4) 输出电压与输入电压在相位上相差180°， 即共发射极电路具有反相作用。
31
1. 实现放大的条件 (1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。 (2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大 区。 (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电 流。 (4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。
于锗管。 2、温度每升高 1C，UBE将减小 –(2-2.5)mV，
即晶体管具有负温度系数。 3、温度每升高 1C， 增加 0.5%~1.0%。
23
7.2 基本放大电路的组成
放大的概念: 放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。 放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放 大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。 对放大电路的基本要求 ： 1. 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率)。 2. 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术 指标。 本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大 电路。