【正文】 理論上 ， 有 uBE =UBE + ui iB =IB + ib iC =βiB =β(IB + ib) =βIB +βib = IC + ic uCE=VCC－ iCRc =VCC－ (IC+ic)Rc=(VCC－ ICRc)－ icRc=UCE+uce uo = uce，即 uo =－ icRc bR uicR+V CC TIB + u OC 1+ + C 2+ bR uicRVCCT + u OC 1+ + C 2+ +sR+usLR iB +uBE iC+uCE 通過上述討論 ， 可以得出如下結(jié)論： （ 1） 共射基本放大電路的放大過程可描述為： i c （ R c 的作用和 C 2 的隔直作用） u i i b u o （三極管工作在放大區(qū)） bR uicR+V CC TIB + u OC 1+ + C 2+ bR uicRVCCT + u OC 1+ + C 2+ +sR+usLR iB +uBE iC+uCE 通過上述討論 ， 可以得出如下結(jié)論： （ 2）放大電路的組成原則： 正確的直流偏置；正確的交流通路；交直流相互兼容，互不影響；合適的元器件參數(shù)選擇。 “ 放大 ” 的本質(zhì)實際是指功率的放大或能量的放大 。 bR +uicR+V CC T+iBi C+V BBuBE + u O+uCE= uO 在共射電路中，輸入電流為基極電流 iB ，輸出電流為集電極電流 iC ，輸出電流變化量 ΔIC與輸入電流變化量 ΔIB的比值稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)，用 β表示，即 顯然 ， 和是兩個不同的概念 。 此時分析的電路各量是在直流量的基礎(chǔ)上再加上 交流量 。 共射基本放大電路的原理電路 1． 原理電路 bR +uicR+VCC T+iBi C+V BBuBE + uO+uCE= uO共射基本放大電路原理電路 該放大電路成立的條件是： （ 1）有正確的直流偏置， 即發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié) 反偏（接 VBB和 VCC ）； （ 2） 輸入信號 ui為小信號； （ 3） 輸入回路的交流與直 流應(yīng)相互疊加 （ ui 與 VBB 串聯(lián)連接 ） ； （ 4） 輸出回路應(yīng)有交流電 壓輸出 （ 接 Rc ） 。臨界飽和線是飽和區(qū)和放大區(qū)的分界線，該線左方區(qū)域的 uCE＜ uBE（或 uCB＜ 0），稱為 過飽和 。由于三極管飽和時，各極之間電壓很小，而電流卻較大，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，故各極之間可近似看成 短路 。 由于 iC受控于 iB ， 所以三極管是一種 電流控制型器件 。 此時由于iC≈βiB ， 則 iC隨時 iB而變化 ， 即 iC受控于 iB（ 受控特性 ） ；同時 iC與 uCE基本無關(guān) ， 即 iC對 uCE而言可近似看成恒流 （ 恒流特性 ） 。 由共射輸出特性曲線 ， 可以把三極管的工作狀態(tài)分為三個區(qū)域 ： 截止區(qū) 、 放大區(qū) 、 飽和區(qū) （ 1） 截止區(qū) 通常把 iB=0（此時 iC=iE=ICEO ）的輸出特性曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。三極管的共射輸出特性曲線表示當管子的輸入電流 iB為某一常數(shù)時，輸出電流 iC與輸出電壓 uCE之間的關(guān)系曲線，即 常數(shù)??BiCECufi )( 共射輸出特性曲線 ΔiＣ 放大區(qū) uCE=uBE Δ iB ICEO iC (mA) u CE (V) 0 2 4 6 8 10 10 2 4 6 8 0 iB=140μ A 120μ A 100μ A 80μ A 60μ A 40μ A 20μ A 截止區(qū) 飽和區(qū) 20℃ 圖 NPN三極管的共射輸出特性曲線 （ 1） 曲線起始部分較陡，且不同 iB曲線的上升部分幾乎重合。 (4) 一般硅管的 │UBE│≈， 鍺管的 │UBE│≈。 （ 2）隨著 uCE的增大，曲線逐漸右移。 bR +V BBcR+V CC++ u BEi Bi CμAmVVmA+ +u CE測量三極管共射特性曲線的電路 輸入特性曲線反映了三極管輸入端的電流 iB和電壓uBE關(guān)系，輸出特性曲線則反映了三極管輸出端的電流 iC和電壓 uCE的關(guān)系。 三極管三個電極的電流中， IB 最小， IE最大， IC ≈IE ,即 IE＞ IC＞ IB 。 I C I B I E c b e I C B O I BN N J e P J c N I E I CN 三極管的電流分配關(guān)系 由節(jié)點電流定律 ， 有 IE = ICN ＋ IBN IB = IBN － ICBO IC = ICN ＋ ICBO 由上述三式可得 IE = IB ＋ IC 定義 稱為共基極直流電流放大系數(shù)，其值一般在 ； 定義 稱為共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) , 其值一般在幾十至幾百之間。 由于三極管有兩個 PN結(jié)，所以偏置的方式有四種： 發(fā)射結(jié)正偏、集電極反偏； 發(fā)射極反偏、集電結(jié)正偏； 二結(jié)均正偏； 二結(jié)均反偏。由于 PN結(jié)之間的相互影響 ， 使三極管表現(xiàn)出不同于二極管單個 PN結(jié)的特性而具有電流放大作用 ，從而使 PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍 。 分為硅管和鍺管；大 、 中 、 小功率管；高頻管和低頻管 。 半導體三極管（簡稱三極管）就是一種能將直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量的器件，這樣的器件也稱為有源器件。 本節(jié)將圍繞三極管為什么具有電流放大作用這個核心問題 ，討論三極管的結(jié)構(gòu) 、 內(nèi)部載流子的運動過程以及它的各極電流分配關(guān)系 。 放大電路中的三極管的偏置應(yīng)為發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。 ECNII??NCNBIIβ ? 由于 ICBO一般很小 ， 若忽略 ICBO ， 則有 IB ≈ IBN IC ≈ ICN IE = ICN ＋ IBN = IB ＋ IC ECII??BCIIβ ? 因此 ， 且有 BEC III ?? ?? BE )1( II ??? ????? 1 ???? 1β 若考慮 ICBO， 則由上式得 上式第二項用 ICEO表示 ， 即 于是 通常稱 ICEO為穿透電流，或集電極 .發(fā)射極間反向飽和電流。 （ a） （ b） 三極管各極的電流及方向 （ a） NPN型 （ b） PNP型 cbe I EI BI C =βI BB + I=I C cbe I EI BI C =βI BB + I=I C 三極管的特性曲線和主要參數(shù) 采用共射接法的三極管的特性曲線稱為共射特性曲線。 三極管的共射輸入特性曲線表示當管子的輸出電壓 uCE為常數(shù)時 ， 輸入電流 iB與輸入電壓 uBE之間的關(guān)系曲線 ， 即 常數(shù)?? CEuBEB ufi )( 在一般情況下，當 uCE較大（大于 1V）時，三極管工作在正常放大狀態(tài)，則 uCE對 iB的影響很小。這是因為隨著 uCE的增大，基區(qū)調(diào)寬效應(yīng)使電子在基區(qū)與空穴的復合減少，在相同的 uBE下 iB減小，曲線右移。 (5) 輸入特性是非線性的。這表明 uCE很小時， uCE略有增大， iC就很快增加，但 iC幾乎不受 iB的影響。截止區(qū)的特點是各極電流均很小（接近或等于零），此時 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏 ，三極管失去放大作用且呈高阻狀態(tài)， e、 b、 c極之間近似看作開路。 由于 ΔiC＞＞ ΔiB ， 所以三極管有電流放大的作用 。 （ 3） 飽和區(qū) 飽和區(qū)指 uCE＜ uBE的區(qū)域，大致是圖 線靠近縱軸的區(qū)域。 飽和時的 uCE稱 飽和壓降 ，用 UCE（ sat） 表示。 應(yīng)當指出，當 uCE增大到某一值時， iC將急劇增加，這時三極管發(fā)生擊穿，擊穿電壓隨 iB的增加而減小。 bR +uicR+V CC T+iBi C+V BBuBE + u O+uCE= uO共射基本放大電路原理電路 單管共射放大電路的放大原理 靜態(tài)分析 靜態(tài)：把 uI=0時放大電路的狀態(tài) 。 輸入端加入一個微小的變化量信號 ， 在輸出端 得到一個較大的變化量信號 ， 實現(xiàn)放大 。 但若在 iC變化時基本不變（ ICEO一般也認為不變 ） 的條件下 ， 由式得 則 BCII????BC II ??? ??? ? 由于發(fā)射結(jié)正偏 ， 發(fā)射結(jié)電阻較小 ， 因此輸入電壓的微小變化 ΔUBE就能引起基極電流的較大變化 ΔIB ；又 ΔIC =βΔIB ， 故相應(yīng)的集電極電流的變化 ΔIC就很大 。 放大電路靜態(tài)工作點的測量 圖中 Rb為 51kΩ電阻與 470kΩ電位器相串聯(lián)組成 ， Rc為 1kΩ， RL為 1kΩ， T為 S9013 。 bR uicR+V CC TIB + u OC 1+ + C 2+ bR uicRVCCT + u OC 1+ + C 2+ +sR+usLR