电工电子技术基本放大电路详解.ppt

* * * * * * * 上堂课回顾 1、晶体管 符号： B E C E B C NPN型三极管 PNP型三极管 上堂课回顾 1、晶体管 (1) IE = IB + IC 符合基尔霍夫定律 (2) IC ?? IB ， IC ? IE (3) ? IC ?? ? IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 晶体管放大的外部条件： 发射结正偏、集电结反偏 + UBE ? IC IE IB C T E B + UCE ? 特点:非线性 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6 ~ 0.7V PNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V 3DG100晶体管的 输入特性曲线 O 0.4 0.8 IB/?A UBE/V UCE≥1V 60 40 20 80 死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。 上堂课回顾 2. 输入特性 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 放大区 晶体管有三种工作状态，因而输出特性曲线分 为三个工作区。 (1) 放大区 发射结正偏，集电结反偏;有电流放大作用, IC=βIB，输出曲线具有恒流特性。 上堂课回顾 3. 输出特性 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O （2）截止区 IB ＝ 0 以下区域为截止区，有 IC ? 0 。 截止区 IB = 0 时, IC = ICEO(很小)。(ICEO0.001mA) 发射结反偏，集电结反偏；失去电流放大作用，IC≈0，晶体管C、E之间相当于开路。（开关断开） 上堂课回顾 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 饱和区 （3）饱和区 在饱和区，?IB ?IC 深度饱和时， UCE≈0 , ICS ? UCC/RC 发射结正偏，集电结正偏；失去放大作用，晶体管C、E之间相当于短路。（开关接通） 上堂课回顾 上堂课回顾 共发射极基本交流放大电路 EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 1、共发射极基本放大电路组成 一、放大电路的组成 上堂课回顾 单电源供电时常用的画法 共发射极基本电路 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + – RL ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE EC RS es RB EB RC C1 C2 T + + + – RL + + – – ui + – uo + – + + – uBE uCE – iC iB iE 基本放大电路的简化画法： 9.6 场效晶体管及其放大电路 场效晶体管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，即是电压控制元件。它的输出电流决定于输入电压的大小，基本上不需要信号源提供电流，所以它的输入电阻高，且温度稳定性好。 场效应管的类型 按结构不同场效应管有两种: 结型场效应管 绝缘栅型场效应管 本节仅介绍绝缘栅型场效应管 按工作状态可分为：增强型和耗尽型两类 每类又有N沟道和P沟道之分 9.6.1 绝缘栅场效应管 漏极D 栅极和其它电极及硅片之间是绝缘的，称绝缘栅型场效应管。 金属电极 (1) N沟道增强型管的结构 栅极G 源极S 1. 增强型绝缘栅场效应管 SiO2绝缘层 P型硅衬底 高掺杂N区 G S D 符号： 由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入电阻很高，最高可达1014? 。 由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效应管，简称MOS场效应管。 漏极 金属电极 栅极 源极 高掺杂N区 D G S SIO2绝缘层 P型硅衬底 N+ N+ (2) N沟道增强型管的工作原理 由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。 当栅源电压UGS = 0 时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。 S D P型硅衬底 N+ N+ D S + G EG - UGS 当UGS 0 时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引