半導(dǎo)體三極管及其放大電路(已修改)
2025-01-30 18:59 本頁(yè)面
【正文】 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 1 用 H 參數(shù)的簡(jiǎn)化模型 (微變等效電路）分析共射極基本放大電路 ? 1. 放大電路的微變等效電路 (以 圖 ) (1) 先畫出放大電路的交流通路， P89圖(b) ? (2) 用晶體管的簡(jiǎn)化模型代替交流通路中的晶體管。如圖 (b)所示。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 2 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 3 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 4 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 5 ? (3) 標(biāo)出圖中電壓、電流的正方向。如圖(b)所示。 ? 2. 求電壓增益 vAVV???、從而求出、出 根據(jù)微變等效電路計(jì)算 io由圖可以看出， LbLcLo 39。39。39。39。Lo RRRR IIIIV L????????????? ?2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 6 bebi rIV???式中 R’L=Rc //RL 所以： )(39。beb39。iobeLLc ?。健RRvrIIVVA ??????????2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 7 ?例 如圖 ，若 BJT為 3DG6，已知在 Q點(diǎn)上的 β=40，計(jì)算電壓增益 。 vA?μA40k Ω300V12bCCB ??? RVI 解： (1) 確定 Q點(diǎn) 因已知 β，故可用簡(jiǎn)單計(jì)算法確定 Q點(diǎn)： 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 8 IE ≈IC＝ βIB＝ 40 40μA＝ VCE＝ VCC－ ICRc ＝ 12 V－ mA 4 k ＝ V ? (2) 求 r be，利用式 ()，得 : k )mA()mV(26)401(200)mA()mV(26)1(200Ebe＝ ??????????Ir ?2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 9 vA?92240//39。beLcbeL?????????? rRRrRvA ??(3) 求 利用式 ()，得 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 10 3. 輸入、輸出電阻的計(jì)算 (1)輸入電阻計(jì)算 由圖 ()所示， 點(diǎn)：據(jù)節(jié)點(diǎn)電定律，圖中為相應(yīng)的測(cè)試電流，根為外加測(cè)試電壓， bTTTTiIVIVR?????［轉(zhuǎn) 12］ 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 11 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 12 由于 Rbrbe，所以， Ri≈rbe。按圖 (a)所給數(shù)據(jù)，可得： Ri＝ Rb∥ rbe＝ 300kΩ∥ ≈ bebbebbebibeb//TTTTbT brRrRrRRrRIVVVIIIR???????????????故 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 13 ? (2) 輸出電阻的計(jì)算 ?如圖 ，根據(jù)輸出電阻的定義式，當(dāng)測(cè)試電壓加在放大電路的輸出端時(shí)，由于 cJ處于反向偏置，故 Ib＝ 0，所以 Ic＝ 0,得： ［轉(zhuǎn) 15］ 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 14 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 15 co0ocTTTTTsRRRRVIVVIv?????????故 而 因已知 Rc＝ 4kΩ，故 Ro＝ 4kΩ。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 16 ?討論： (P100) ?對(duì)于放大電路來說，一般要求輸入電阻高一些，特別是在信號(hào)源內(nèi)阻 Rs較大的場(chǎng)合，作為放大電路輸入級(jí)來說有為重要；對(duì)于輸出級(jí)來說，則往往需要輸出電阻 Ro越小越好，從而可以提高放大電路的帶負(fù)載能力。在分析、設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，應(yīng)全面的加以考慮。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 17 ? ? ① 圖解分析法可用來分析放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)，主要用于靜態(tài)分析，可以很方便、直觀的設(shè)計(jì) Q點(diǎn)； ? ② 當(dāng)輸入的交流信號(hào)幅度較小或晶體管基本工作在線性區(qū)時(shí)，應(yīng)用小信號(hào)模型 (微變等效電路 )。 ? ③ 當(dāng)輸入的交流信號(hào)幅度較大，晶體管工作區(qū)延伸到非線性區(qū)時(shí)，應(yīng)采用圖解分析法。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 18 放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定 ?如前所述的固定偏置電路，當(dāng)基極偏置電阻Rb確定以后， Q點(diǎn)已經(jīng)確定，只要 Rb選擇合適，即可獲得合適的 Q點(diǎn)。但是，當(dāng)更換晶體管或是環(huán)境溫度發(fā)生變化引起管子參數(shù)變化時(shí)， Q點(diǎn)的位置將引起變化，甚至使 Q點(diǎn)移到不合適的位置而使放大電路無法正常工作。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 19 ?為使在更換晶體管或是溫度變化引起管子參數(shù)變化時(shí)，不影響放大電路正常工作 (即使 Q點(diǎn)的位置基本不變 )，必須設(shè)計(jì)能自動(dòng)調(diào)整工作點(diǎn)的偏置電路。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 20 溫度對(duì)工作點(diǎn)的影響 ? (觀看 教學(xué)課件 ：溫度對(duì)晶體管 V－ I 特性的影響 ) ?當(dāng)溫度升高時(shí)，晶體管的參數(shù)將發(fā)生下列變化： ? (1) VBE的溫度系數(shù)為：－ (2~)mV／ oC。VBE的減小通過 IB使 Q點(diǎn)的位置上移 (此處 VBE的減小是指 eJ實(shí)際所需的工作電壓減小 )。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 21 ? (2) 溫度每升高 1oC， β值將增加 %~%左右。β值的增大使輸出特性曲線的間隔變寬， Q點(diǎn)的位置上移。 ? (3) 溫度每升高 10oC， ICBO增大約一倍 ( 即 ICEO增大約一倍 )。從而使 IC升高， Q點(diǎn)的位置上移。但因?yàn)?ICBO較小，其影響可以忽略不計(jì)。 ? 綜上所述：溫度的變化將使 Q點(diǎn)的位置發(fā)生變化，從而影響放大電路的正常工作。 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 22 射極偏置電路 (分壓式電流負(fù)反饋偏置電路 ) ? 由上分析可知，穩(wěn)定工作點(diǎn)其實(shí)就是穩(wěn)定晶體管的集電極電流 IC。其穩(wěn)定電路如圖。 ?1. 電路組成與要求 ? (1) 組成：在放大電路的基極加一下偏置電阻 Rb2；在發(fā)射極到地之間串聯(lián)一個(gè)電阻R e。 ［轉(zhuǎn) 24］ 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 23 ［轉(zhuǎn) 27］ 2022年 2月 15日星期二 第 3章 2 24 ? (2) 要求：要使放大電路具有穩(wěn)定 Q點(diǎn)功能，必須滿足： I1 IB (I1為流過 Rb Rb2的直流電流 ) ? 2. 穩(wěn)定過程 ?因?yàn)?I1 IB，所以，晶體管的基極電位近似
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