4-1、双极结型三极管及放大电路基础.ppt

画交流通路规则： ★容量大的电容（如耦合电容）视为短路； ★无内阻的直流电源（＋VCC）视为短路；交流通路如下图（b）所示。 从上图中可以看出， 在交流通路中，ui 就是交流的ube。 当然， 总的uBE是直流UBE和交流ube输入的叠加: uBE = UBE + ube 。 备讲 【画交流通路的原则是:p118 ①对交流信号，电路中内阻很小的直流电压源可视为短路;内阻很大的电流源或恒流源可视为开路（交流信号对电流源或恒流源的电流不会产生影响，电流源或恒流源等效为开路）。 ②对一定频率范围内的交流信号，容量较大的电容可视为短路。 一、为什么在画由三极管组成的共射交流通路时，会让电路中内阻很小的直流电压源视为短路，内阻很大的电流源或恒流源视为开路? 　　这可从恒压源、恒流源的定义考虑。恒压源：当电流变化△I时，电压保持不变，即△U=0，其等效内阻=△U/△I=0，即内阻极小，可视作为0。比如大容量蓄电池、稳压电源等，就很接近理想恒压源。 　　恒流源：当电压变化△U时，电流保持不变(△I=0)，等效内阻=△U/△I=∞。也可以理解成“电流不随电压的变化而变化”。 二、为什么在画由三极管组成的共射交流通路时，对一定频率范围内的交流信号，容量较大的电容视为短断？ 　　因为频率f越高，电容器的容抗Xc越小：Xc=1/(2πfC)。当容抗比电路中其它元件的电阻小得多时，电容器就可视为对交流信号“短路”。 关于交流参数的分析计算将在4. 3节详细介绍。】 因为IBQ的变化范围为： iB2 ～ iB1 ，所以三极管的输出特性曲线中，iB= IBQ的活动范围是已知， 由电路参数决定的直流负载线MN是不变的。 所以， iB对应于iB2 ～ iB1的输出特性曲线与直流负载线的交点Q‘～Q“之间的范围， 就是输出特性上的动态工作范围。 然后，在与iC平行的左边可以画出iC的波形，在与vCE平行的下边可以画出vCE的波形 ( Icm 为集电极总电流的幅值， ICEO为穿透电流) ( Vcem 为 c-e 极间总电压的幅值， VCES为c-e 极间饱和击穿电压). vCE中的交流量vce就是输出电压v。，它是与vs同频率的正弦波，但二者的相位相反，这是共射极放大电路的一个重要特点。 这里规定流入广义节点的电流为正，电路图中所标电位（总值）瞬时极性满足：BJT应该发射结正偏，集电结反偏的放大条件。波形图上VCEQ与ICQ相位相反：在输出回路，当ICQ 增加时Rc上的压降增大，结果导致VCEQ 和 vce 减小. 通过上述图解分析可知，要使信号既能被放大，又不失真，则必须设置合适的静态工作点Q。对于小信号线性放大电路来说，为保证在交流信号的整个周期内，BJT都处于放大区域内(不能进入截止区和饱和区)，静态工作点P的选择应满足下列条件:ICQ Icm +ICEO; ( Icm 为集电极总电流的幅值， ICEO为穿透电流) VCEQ Vcem+ VCES ( Vcem 为 c-e 极间总电压的幅值， VCES为c-e 极间饱和击穿电压). 如果Q点选择得过低，VBEQ 、 IBQ过小，则BJT会在交流信号 vbe 负半周的峰值附近的部分时间内进入截止区， 使iB、iC、vCE，及 vce的波形失真，如图 4.3.5所示。这种因静态工作点P偏低而产生的失真称为截止失真。此时输出电压约等于 Vom ≈ ICQRC 因Q点偏高而产生的失真称为饱和失真, 此时输出电压 Vom = VCEQ – VCES (– VCES 表示三极管在饱和区工作时集电极与发射极之间的饱和(saturate,Vces中的s就是此缩写)压降. ) 表示信号VCEQ有一部分降落在集电极与发射极之间的结上。 优点： 直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。 缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。 为此需要介绍放大电路的另一种基本分析方法：小信号模型分析法 建立小信号模型的意义 由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。 建立小信号模型的思路： 放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来