第3章 半导体三极管及其放大电路2.ppt

第3章2 3.4.2　用 H 参数的简化模型(微变等效电路）分析共射极基本放大电路 1.　放大电路的微变等效电路(以图3.4.4为例)(1)　先画出放大电路的交流通路，P89图3.3.3(b) (2)　用晶体管的简化模型代替交流通路中的晶体管。如图3.4.4(b)所示。 (3)　标出图中电压、电流的正方向。如图3.4.4(b)所示。 2.　求电压增益 例3.4.1 如图3.4.4a的电路，若BJT为3DG6，已知在Q点上的β=40，计算电压增益　 。 IE ≈IC＝βIB＝40×40μA＝1.6mA 　　VCE＝VCC－ICRc 　　　 ＝12 V－1.6 mA×4 k ＝5.6 V (2)　求 r be，利用式(3.4.6b)，得: 由于Rbrbe，所以，Ri≈rbe。按图3.4.4(a)所给数据，可得：Ri＝Rb∥rbe＝300kΩ∥0.866kΩ≈0.866kΩ (2)　输出电阻的计算 如图3.4.6所示，根据输出电阻的定义式，当测试电压加在放大电路的输出端时，由于cJ处于反向偏置，故Ib＝0，所以Ic＝0,得： 讨论：(P100) 对于放大电路来说，一般要求输入电阻高一些，特别是在信号源内阻Rs较大的场合，作为放大电路输入级来说有为重要；对于输出级来说，则往往需要输出电阻Ro越小越好，从而可以提高放大电路的带负载能力。在分析、设计放大电路时，应全面的加以考虑。 4.两种分析方法的比较 ①　图解分析法可用来分析放大电路的静态、动态，主要用于静态分析，可以很方便、直观的设计Q点； ②　当输入的交流信号幅度较小或晶体管基本工作在线性区时，应用小信号模型(微变等效电路)。 ③　当输入的交流信号幅度较大，晶体管工作区延伸到非线性区时，应采用图解分析法。 3.5　放大电路工作点的稳定 如前所述的固定偏置电路，当基极偏置电阻Rb确定以后，Q点已经确定，只要Rb选择合适，即可获得合适的Q点。但是，当更换晶体管或是环境温度发生变化引起管子参数变化时，Q点的位置将引起变化，甚至使Q点移到不合适的位置而使放大电路无法正常工作。 为使在更换晶体管或是温度变化引起管子参数变化时，不影响放大电路正常工作(即使Q点的位置基本不变)，必须设计能自动调整工作点的偏置电路。 　3.5.1　温度对工作点的影响 1.温度对晶体管参数的影响(观看教学课件：温度对晶体管V－I 特性的影响) 当温度升高时，晶体管的参数将发生下列变化： (1)　VBE的温度系数为：－(2~2.5)mV／oC。VBE的减小通过IB使Q点的位置上移(此处VBE的减小是指eJ实际所需的工作电压减小)。 (2)　温度每升高1oC，β值将增加0.5%~1.0%左右。β值的增大使输出特性曲线的间隔变宽，Q点的位置上移。 (3)　温度每升高10oC，ICBO增大约一倍( 即ICEO增大约一倍)。从而使IC升高，Q点的位置上移。但因为ICBO较小，其影响可以忽略不计。 综上所述：温度的变化将使Q点的位置发生变化，从而影响放大电路的正常工作。 　　3.2.5　射极偏置电路　　　　　(分压式电流负反馈偏置电路) 　　由上分析可知，稳定工作点其实就是稳定晶体管的集电极电流IC。其稳定电路如图3.5.1所示。 1.　电路组成与要求 　　(1)　组成：在放大电路的基极加一下偏置电阻Rb2；在发射极到地之间串联一个电阻R e。 (2)　要求：要使放大电路具有稳定Q点功能，必须满足： 　　I1 IB　(I1为流过Rb1、Rb2的直流电流) 2.　稳定过程 因为I1 IB，所以，晶体管的基极电位近似为： 当温度升高时，其稳定过程如下： 3.　实际情况 在实际应用中，I1、VBE应满足下列要求： 　　　I1 ＝(5~10) IB (3.5.1) 　　　VB＝(3~5) V (3.5.2) 4.　例3.5.1 试近似估算图3.5.1的Q点，并计算它的电压增益、输入电阻和输出电阻。 解： (1)　求静态工作点 　因 所以 　　　VCE＝VCC－ICRc－IERc ≈VCC－IC(Rc＋Re)　 　(3.5.3) IB＝IC /β 利用上式可以分别求得Q点处的IC 、IB及VCE 。 (2)　求电压增益 在计算之前，应首先画出放大电路的小信号(微变)等效电路,其过程： ①　画出放大电路的交流通路(画图(3.5.1)的交流通路)； 　图中Rb＝Rb1∥Rb2，RL＝Rc∥RL。 ②　画出放大电路的小信号(微变)等效电路(如图3.5.2所示)； ③　计算增益P104 ②　输出电阻计算，如图3.5.4所示； 先求出Ro，然后再与Rc并联,即可求得放大电路的输出电阻Ro. 在基极回路和集电极回路里，根据KV