半导体三极管及放大电路电子教案..ppt

第8章 半导体三极管及放大电路;8.1 半导体三极管;8.1.1 三极管结构与类型;(2)电路符号;(3)三个区、三个极、二个结 无论是NPN型管还是PNP型管,它们内部均含有三个区: 发射区、基区、集电区。 从三个区各引出一个金属电极分别称为 发射极（e）、基极（b）和集电极（c）。 在三个区的两个交界处形成两个PN结, 发射区与基区之间形成的PN结称为发射结, 集电区与基区之间形成的PN结称为集电结。;2. 三极管的分类;3.三极管的外形结构;8.1.2 三极管的电流放大作用;(1) 三极管各极之间的电流分配关系  IE=IC+IB 且 IE≈IC＞＞ IB;(3)三极管交流放大系数 当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如， 当IB由10μA变到20μA时，集电极电流IC则由1.04mA变为2.03mA。这时基极电流IB的变化量为:; 这种用基极电流的微小变化来使集电极电流作较大变化的控制作用，就叫做三极管的电流放大作用。我们把集电极电流变化量ΔIC和基极电流变化量ΔIB的比值，叫做三极管交流放大系数, 用β表示, 即 β=ΔIC /ΔIB 在工程计算时可认为 ≈β。 ;8.1.3 三极管的输入特性与输出特性;2. 输出特性曲线;（1）放大区：当uCE1V以后，三极管的iC与iB成正比而与uCE关系不大。所以输出特性曲线几乎与横轴平行，当iB一定时，iC的值基本不随uCE变化，具有恒流特性。这个区域的工作特点是发射结正向偏置，集电结反向偏置，iC≈βiB。在这一区域的三极管具有放大作用，故称为放大区。 ;8.1.4 三极管的主要参数;3.极限参数;8.2 三极管放大电路的三种组态;8.2.1 三极管放大时的三种组态;(1)共发射极放大电路;(2)共集电极放大电路;(3)共基极放大电路;2. 放大电路的组成原则;8.2.2 放大电路中变量符号;8.2.3 放大器的放大倍数及增益;3. 功率放大倍数AP及功率增益GP;8.3 共发射极放大电路;8.3.1 电路的构成;（2）供电电源与直流偏置电路：供电电源VCC是放大器中的能源，同时它与由偏置电阻RB1，RB2，RC及RE，组成的偏置电路共同作用，使BJT较稳定地工作在放大状态。 （3）耦合电路：信号源通过输入端耦合电容CB与放大器相连，再由输出端耦合电容CC将放大后的信号送至负载RL。 CB ，CC在电路中的作用是“传送交流，隔离直流”。;当放大电路没有输人信号（ui＝0）时，电路中各处的电压、电流都是不变的直流，称为直流工作状态或静止状态，简称静态。静态时BJT各电极的直流电压和电流数值称为静态工作点，它对应着管子特性曲线上的一点Q点。;1. Q点的估算 分析放大电路的静态工作情况时，可将电路中的电容元件视作开路，电感元件视为短路，之后所得到的电路称为直流通路。图（a）所示电路即为直流通路。直流通路可用于分析放大器的静态。;Q点的估算方法 UB=VCCRB2/（RB1+RB2） IEQ=（UB-UBEQ）/RE （硅管取UBEQ＝0． 7 V，锗管取UBEQ＝0． 3 V； ） ICC＞＞IB IB≈IE ICQ ≈ IEQ IBQ=ICQ/β UCEQ＝VCC - ICQ(RC+RE);2．Q点与直流负载线 根据前面的分析，静态时BJT两端的电压UCE和电流IC，之间有如下关系： UCE＝VCC－ IC（RC＋RE） 在BJT的输出特J性曲线上找两个特殊点M和N： N点： UCE＝0 IC=VCC / (RC＋RE) M点： IC＝0 UCE＝VCC 连接MN的直线称做直流负载线，如图示。放大器直流通路中任何一个元件或电源数值的改变，都会影响Q点，但Q点的位置始终在直流负载线上。;8.3.3 电路的动态分析; ; 2．动态的图解分析 （1）共射电路的反相放大作用。;(2) Q点与波形失真关系。静态工作点Q选择不当，会使放大器工作时产生信号波形失真如图示，若Q点在交流负载线上的位置过高（QA），则输人信号的正半周可能进人饱和区，造成输出电压波形负半周被部分消除，出现平顶，产生“饱和失真”。反之，若Q点位置过低（QS），则输人信号负半周可能进人截止区，造成输出电压波形正半周出现平顶，产生“截止失真”。为了获得幅度大而不失真的信号，Q点应尽量选在交流负载线的中间部分，例如Q点。;3，动态的估算分析 图解分析法比较直观，但准确性较差，常用于分析大信号电路。当放大器在小信号工作条件下，即交流电流、电压的变