半导体三极管分析方法.ppt

* 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 基本思想： 根据叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分 一、分析三极管电路的基本思想和方法 直流通路(ui = 0)称为静态 交流通路(ui ? 0, 动态) 只考虑变化的电压和电流 画交流通路原则： 1. 固定不变的电压源都视为短路 2. 固定不变的电流源都视为开路 3. 视电容对交流信号短路 基本方法： 图解法： 在输入、输出特性图上画交、直流负载线， 求静态工作点“Q”，分析动态波形及失真等。 解析法： 根据发射结导通压降估算“Q” 用小信号等效电路法分析计算电路动态参数。 第2章 半导体三极管 二、电量的符号表示规则 A A A 大写表示电量与时间无关（直流、平均值、有效值） A 小写表示电量随时间变化（瞬时值） 大写表示直流量或总电量（总最大值，总瞬时值） 小写表示交流分量 总瞬时值 直流量 交流瞬时值 交流有效值 直流量往往在下标中加注Q A — 主要符号 A — 下标符号 t u o 第2章 半导体三极管 2.3.1 直流分析 一、图解分析法 + – RB RC + uCE – + uBE ? + – VCC VBB 3V 5V iB iC 输入直流负载线方程: uCE = VCC ? iC RC uBE = VBB ? iBRB 输出直流负载线方程: 输入回路图解 Q uBE/V iB/?A 静态工作点 VBB VBB/RB 115k? UBEQ IBQ 0.7 20 输出回路图解 uCE/V iC/mA VCC VCC/RC iB=20?A 1k? Q 2 3 UCEQ ICQ 二、工程近似分析法 第2章 半导体三极管 三、电路参数对静态工作点的影响 1. 改变RB，其它参数不变 uBE iB uCE iC VCC VBB VBB RB Q Q R B? iB ? Q 趋近截止区 R B? iB ? Q 趋近饱和区 2. 改变RC ，其它参数不变 RC? Q 趋近饱和区 iC uBE iB uCE VCC UCEQ Q Q ICQ VCC RC 第2章 半导体三极管 例2.3.1 设RB = 38 k?, 求VBB = 0 V、3V时的 iC、uCE。 + – RB RC + uCE – + uBE ? + – VCC VBB 3V 5V iB iC [解] uCE/V iC/mA iB=0 10?A 20?A 30?A 40?A 50?A 60?A 4 1 2 3 VBB= 0 V uCE ? 5 V iC ? 0 则 iB ? 0 5 VBB = 3 V 0.3 uCE ? 0.3 V ? 0 5 iC ? 5 mA 第2章 半导体三极管 S B C E VCC + ? RC RB 截止状态的等效 iB ? 0 iC ? 0 uCE ? 5V 饱和状态的等效 S B C E VCC + ? RC RB + ? iB iC = VCC /RC uCE ? 0 判断是否饱和 临界饱和电流: 若 iB IBS，则三极管饱和 例2.3.2 耗尽型N沟道MOS管，RG = 1 M?，RS = 2 k?，RD= 12 k? ，VDD = 20 V。IDSS = 4 mA，UGS（off）= – 4V， 求 iD 和 uO 。 ? iG = 0 ? uGS = ? iDRS iD1= 4 mA iD2= 1 mA uGS = – 8 V UGS(off) 增根 uGS = – 2V uDS = VDD – iD(RS + RD)= 20 – 14 = 6 (V) uO = VDD – iD RD = 20 – 14 = 8 (V) 在放大区 第2章 半导体三极管 RD G D S RG RS iD + uO – + VDD – 2.3.2 交流分析 一、图解分析法 线性 非线性 线性 输入回路 (A左) (B右) 输出回路 (B左) (A右) + – RB RC + uCE – + uBE ? + – VCC VBB iB iC iB iC + uBE ? + uCE – A B 第2章 半导体三极管 例2.3.3 硅管，ui = 10 sin ?t (mV)，RB = 176 k?， RC = 1 k? VCC = VBB = 6 V，图解分析各电压、电流值。 [解] 令ui = 0，求静态电流 IBQ uBE/V iB/?A 0.7V 30 Q ui t uBE/V t iB IBQ （交流负载线） uCE/V iC/mA 4 1 2 3 iB=10 ?A 20 30 40 50 50 5