晶体管及其放大电路一基本要求理解晶体三极管场效应.doc

第5章 晶体管及其放大电路 基本要求 理解晶体三极管、场效应管的电流分配及放大原理； 掌握基本放大电路如，固定偏置放大电路、分压式偏置放大电路、射极输出器的基本原理和电路特点，了解电路中各元件的作用和意义； 掌握放大电路的静态分析和微变等效电路的动态分析方法； 了解设置静态工作点的意义及稳定静态工作点的原理和方法： 了解多级放大电路的几种耦合方式，会计算阻容耦合多极放大电路的放大倍数； 理解差动放大电路的意义及作用； 了解功率放大电路的工作原理； 了解场效管放大电路的分析方法及特点。 阅读指导 半导体三极管 （1）晶体管的电流分配和放大原理。半导体三极管是由两个PN结构成的双极型晶体管，简称晶体管。共有NPN和PNP两种管型。 要注意和的含义不同，两者数值基本相同。 晶体管有截止、放大和饱和三种工作状态，如表5-1所示： 表5-1 工作状态 截止 放大 饱和 偏置条件 发射结反偏， 集电结反偏 发射结正偏 集电结反偏 发射结正偏 集电结正偏 工作特征 （2）输入、输出特性 根据晶体管工作状态不同，输出特性曲线可分为截止区、放大区和饱和区。 深刻理解输入、输出特性曲线，可帮助理解晶体管放大电路的工作原理及各个参数间的关系。 场效应管 场效应晶体管是一种单极型半导体器件，简称场效应管。转移特性，漏极输出特性。绝缘栅场效应管（简称MOS管）的四种管型及特性如教材表5-2所示。 晶体管与场效应管比较 晶体管和场效应管都可构成放大电路，其实质是用小信号和小能量控制大信号和大能量。两者比较如表5-2所示。 表5-2 晶体管 场效应管 载流子 两种不同极性的载流子（电子与空穴）同时参与导电，故称为双极型晶体管 只有一种极性的载流子（电子或空穴）参与导电，故又 称为单级型晶体管 控制方式 电流控制 电压控制 类型 NPN型和PNP型两种 N沟道和P沟道两种 放大参数 输入电阻 102~104 107~1014 输出电阻 很高 很高 热稳定性 差 好 制造工艺 较复杂 简单，成本低 对应极 基极-栅极，发射极-源极，集电极-漏极 晶体管放大电路 从基本放大电路入门，要求理解放大电路的组成，各元件的作用，及三极管在电路中的意义，要会求几个典型电路的静态值及动态参数。 静态分析是指在没有输入信号时，确定放大电路的静态值IB、，IC、、，UCE，（既静态工作点Q）。可通过直流通路，采用估算法和图解法。 动态分析是指在有输入信号时，通过交流通路确定放大电路的输入、输出电阻和电压放大倍数。通常采用微变等效电路法。 几种常见的基本放大电路的静态和动态分析，如表5-3所示。 表5-3 1.基本放大电路（固定偏置放大电路） 直流通路： 微变等效电路： 2.分压式偏置放大电路 直流通路 微变等效电路 3.射级输出器 直流通路 微变等效电路 1．静态工作点： 输入电阻： 输出电阻： ro = RC 电压放大倍数： 2．静态工作点 输入电阻 输出电阻 ro = RC 电压放大倍数 3．静态工作点 输入电阻 输出电阻 （） 电压放大倍数  注意：1），IE 是直流静态值。 2）微变等效电路是利用电阻、恒流源构成的一个线性电路，以表明晶体管的PN结结构及其输入与输出特性。它是在交流小信号的前提下，晶体管线性化的等效电路。 放大电路的微变等效电路是直接在交流通路的基础上得出的，微变等效电路是对交流信号而言的，输入和输出电阻都是动态电阻。 3）静态工作点选择的好坏，直接影响放大电路的工作性能，Q点应选在放大区的中间部分，可通过调节RB或RC选择合适的Q点。 4) 非线形失真的问题。当静态工作点过高而信号幅度过大时会引起饱和失真、当静态工作点过低而信号幅度过大时会引起截止失真。 5．静态工作点的稳定 静态工作点不稳定主要是由于受温度变化的影响。温度变化要影响晶体管的参数ICBO、ICEO、和UBE。这三者随温度升高的变化，都使集电极电流的静态值IC增大。当温度升高使IC增大时，IB应自动减小以牵制IC的增大，常用的是分压式偏置放大电路。稳定静态工作点的物理过程、静态值的计算，必须掌握。 6．射级输出器的特点及用途 射级输出器具有输入阻抗高、输出电阻低、，且同相跟随的特点； 射级跟随器一般用于放大电路的输入级、输出级和中间缓冲级。 7．多级放大电路 阻容耦合多级放大电路中，静态工作点彼此独立、互不影响， 电压放大倍数 Au=Au1 Au2....Aun ； （2） 直接耦合多级放大电路中，静态工作点相互影响，零点漂移的问题比较突出。 8．差分放大电路 差分放大电路是抑制零点漂移的最有效的电路。抑制零点漂移的水平用电路抑制共模信号的能力来衡量。差分