电工电子技术教学课件作者张怡典倪志莲主编第6章晶体管及放大电路课件.pptx

电 工 电 子 技 术第6章 晶体管及放大电路第6章 晶体管及放大电路学习目标?熟悉晶体管的基本结构及主要特性。?掌握基本放大电路组成及工作原理。?掌握基本放大电路的静态及动态分析。?掌握集成运算放大器基础知识。?了解集成运放的常见应用。第6章 晶体管及放大电路晶体管晶体管的结构及符号 晶体管是在本征半导体中掺入不同杂质制成两个背靠背的PN结。NPN型PNP型 第6章 晶体管及放大电路晶体管的电流放大作用 基极电流IB的微小变化控制了集电极电流IC较大变化。晶体管的电流放大作用电流放大倍数第6章 晶体管及放大电路晶体管特性曲线 晶体管的特性曲线用来表示各极电压和电流之间的关系曲线，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的重要依据。输入特性曲线晶体管特性曲线输出特性曲线第6章 晶体管及放大电路IB/?A8060UCE≥1V4020O0.40.8UBE/V晶体管输入特性曲线输入特性特点:非线性正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6 ~ 0.7VPNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。晶体管的输入特性曲线第6章 晶体管及放大电路晶体管输入特性曲线放大状态 发射极正偏， 集电结反偏输出特性截止状态 发射极反偏，集电结反偏饱和状态发射极正偏，集电结正偏IC与IB不成比例第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路 根据放大电路工作组态的不同，晶体管放大电路可分为共发射极、共集电极和共基极放大电路共发射极电路 共集电极电路 共基极电路第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路组成晶体管VT 直流电源VCC基极偏置电阻RB 耦合电容C1和C2 与RB、RC配合，保证晶体管工作在放大状态；VCC也是放大电路的能量来源。集电极负载电阻RC与电源VCC配合决定了基极电流IB的大小将集电极电流的变化量转换为电压的变化量，反映到输出端，从而实现电压放大隔直流通交流隔直流通交流VT起电流放大作用第6章 晶体管及放大电路放大电路的分析对象是直流量，用来确定管子的静态工作点。静态分析动态分析对象是交流量，用来求得放大电路的性能指标。第6章 晶体管及放大电路放大电路的静态分析静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。静态分析：确定放大电路的静态值。——静态工作点Q ：IBQ、ICQ、UCE Q。所用电路：放大电路的直流通路。设置Q点的目的： (1) 使放大电路的放大信号不失真； (2) 使放大电路工作在较佳的工作状态.第6章 晶体管及放大电路放大电路的静态分析试用求图所示放大电路的静态工作点，已知该电路中的晶体管β=37.5， VCC=+12V。第6章 晶体管及放大电路放大电路的动态分析动态：放大电路有信号输入（ui ?0）时的工作状态。动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。分析对象：各极电压和电流的交流分量。分析方法：微变等效法所用电路： 放大电路的交流通路。第6章 晶体管及放大电路微变等效法的步骤一（2）画出微变等效电路（1）画出交流通路 第6章 晶体管及放大电路微变等效法的步骤二（3）放大电路性能指标的计算①电压放大倍数放大电路输出电压与输入电压之比式中RL=RC//RL。②输入电阻从放大电路输入端看进去的等效电阻③输出电阻从输出端(不包括负载RL)看进去的交流等效电阻。通常希望输出电阻Ro小些，使放大电路的带载能力较强。第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路举例第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路举例a）直流通路b）交流微变等效电路等效电路图第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路举例第6章 晶体管及放大电路共射极基本放大电路举例第6章 晶体管及放大电路多级放大电路多级放大电路的框图指前一级放大电路的输出信号加到后一级放大电路的输入端所采用的连接方式。耦合方式 常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。第6章 晶体管及放大电路多级放大电路耦合方式阻容耦合 变压器耦合 直接耦合频率特性好。但各级静态工作点不独立，相互影响。适用于直流和交流以及变化缓慢信号的放大。变压器具有阻抗变换作用，负载阻抗可实现合理配合。常用于选频放大或功率放大电路。前、后级的静态工作点各自独立，但不能用于直流或缓慢变化信号的放大。第6章 晶体管及放大电路多级放大电路性能参数估算1．电压放大倍数2．输入电阻3．输出电阻第6章 晶体管及放大电路集成运算电路结构能提供足够的电流以满足负载的需要，大多采用复合管作输出级，同时还必须具有较低的输出电阻，以起到将放大级和负载隔离的作用。提供足够大的电压放大倍数，还应向输出级提供较大的驱动电流。要求其输入电阻尽量高，偏置电流尽量小。为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定