【正文】 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 （ 1）電壓放大倍數(shù) Au ≤1，且輸出電壓與輸入電壓相位相同。 ① 試估算靜態(tài)工作點(diǎn)及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。 I1越大于 IBQ， UB就越大于 UBE，則電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的效果就越好，但 UB也不能過大，否則使電路的動態(tài)輸出范圍減小。 RB1和 RB2是上偏置電阻和下偏置電阻， RE是發(fā)射極電阻， CE是發(fā)射極交流旁路電容。如果在溫度變化時(shí)，能設(shè)法使 IC維持恒定，就可以解決 Q點(diǎn)穩(wěn)定的問題了。可見，該例 Q點(diǎn)位置略偏高，但仍處于放大區(qū)，基本正常。 【 例 】 放大電路如圖 。 【 想一想 】 為什么可以轉(zhuǎn)換成圖 （ b）的形式？圖 （ b）這種常用的交流通路形式好在哪里？ 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 （ 3）放大電路微變等效電路法的分析步驟 對放大電路的分析應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則。 )()(26)1(30026)1(mAmVIIriurEQEQbbBBEbe ?? ????????? ? 三極管的輸出回路可等效為一個(gè) 受控的電流源 ，即△ iC =β△ iB。 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 （ 4） 放大器輸出失真現(xiàn)象 【 問題的提出 】 利用圖解法可以確定 Q點(diǎn)的位置，而 Q點(diǎn)位置在哪最合理？Q點(diǎn)的作用又是什么呢 ? 所謂 失真 ，是指放大電路的輸出波形與輸入波形不成比例關(guān)系，產(chǎn)生失真主要的原因是放大電路的 Q點(diǎn)位置不當(dāng)引起的。 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 【 例 】 已知共射放大電路參數(shù)與前 【 例 】 完全相同，試用圖解法確定放大電路的 Q點(diǎn)。 Q點(diǎn)之所以稱為一個(gè)“點(diǎn)”，那么如何確定它的位置呢？這就需要通過圖解法才能作出正確的解釋。求： ① 放大電路的 Q點(diǎn)； ② 若 Rb =30kΩ，再計(jì)算 Q點(diǎn)，并說明此時(shí)三極管工作于何種狀態(tài)？ 【 解 】 ① 首先畫出直流通路，根據(jù) Q點(diǎn)的計(jì)算公式，則有 結(jié)論： 顯然這個(gè)假設(shè)是錯(cuò)誤的，因?yàn)?UCEQ不可能為負(fù)值。 【 問題的提出 】 放大電路為什么有直流、交流兩個(gè)不同的路徑呢 ? 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 （ 2） Q點(diǎn)的計(jì)算（公式法）： 可根據(jù)直流通路求得。 直流電流 交流電流瞬時(shí)值 基極中的實(shí)際總電流是由直流量和交流量 疊加 而成的 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 （ 2）放大器基本工作原理 三極管各極的電流和電壓波形及其分解如圖 。 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 放大電路中存在以下 4種不同的分量，以基極電流為例： 直流分量： 用大寫字母帶大寫下標(biāo)表示，簡稱 “ 大大寫 ” ， 如 IB。 RB： 決定靜態(tài)電流 IB。 從話筒得到的信號很微弱，必須經(jīng)過放大才能驅(qū)動喇叭發(fā)出聲音。 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 放大電路預(yù)備知識 所謂放大，表面看來是將信號的幅度由小增大，但在電子技術(shù)中，放大的本質(zhì)首先是 實(shí)現(xiàn)能量的控制。 （ 1）場效應(yīng)管是電壓控制器件，幾乎不用信號源電流；三極管是電流控制器件，需要向信號源索取一定的電流。由此所產(chǎn)生的縱向電場作用，即使在 uGS=0時(shí)也建立了 N型導(dǎo)電溝道，此時(shí)只要 uDS0，就有 iD產(chǎn)生。 圖 增強(qiáng)型 MOS管電路 所謂增強(qiáng)型是指 UGS=0時(shí)沒有漏極電流，當(dāng) UGS逐漸增大并超過一定數(shù)值（ 即開啟電壓 UGS（ th） ） 時(shí)才有漏極電流。 ①輸出特性曲線（ ）： 可分成三個(gè)工作區(qū)。 靠改變電壓 UGS達(dá)到控制漏極電流作用的，因此稱 JFET是 電壓控制器件 。 圖 利用手指判斷 C、 E極 紅 黑 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 任務(wù)拓展 場效應(yīng)晶體管介紹 場效應(yīng)管（ FET）是利用電場效應(yīng)來控制電流的一種半導(dǎo)體器件。假設(shè)某極為 “ 基極 ” ，先將黑表筆接在該極上，再將紅表筆接到其余的兩個(gè)電極上，如圖 （ a）所示。 ● 高頻三極管可代換低頻三極管；開關(guān)管可代換普通管 。 ● 當(dāng)用于一般放大電路時(shí)，應(yīng)選反向電流小且 β值不太高的三極管。 ● 對 電流放大系數(shù) β的影響 ： β隨溫度升高而增大。由此可以在三極管的輸出伏安特性上畫出一個(gè)允許管耗線，如圖 。 當(dāng) IC超過 ICM時(shí) ， 雖然不致使管子損壞， 但 β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。 圖 28(b)為該參數(shù)的測試電路。 【 解 】 由圖 IB值與 IC值都是一一對應(yīng)的。 在這個(gè)區(qū)域里， IC與 IB已不成放大的比例關(guān)系。 恒流特性 ： 當(dāng) IB一定時(shí)， IC值基本不隨 UCE的變化而變化。 三極管正常導(dǎo)通工作于放大區(qū)時(shí)， 發(fā)射結(jié)壓降 UBE變化不大，硅管約為 ，鍺管約為 。對于 NPN管三個(gè)極電壓應(yīng)滿足： UCUBUE，對于 PNP管為 UEUBUC。但 IB控制著 IC的變化，二者總成一定的比例關(guān)系。 ② IC與 IB的比值稱為三極管的 直流電流放大系數(shù) ，即 或 ③ IC隨 IB的微小變化而產(chǎn)生較大變化。 三極管能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出。三極管的結(jié)構(gòu)、符號、管型及 B、 E、 C各電極排列如圖 。 圖 語音放大助聽電路（框圖） 項(xiàng)目剖析 本項(xiàng)目需要完成以下四個(gè)任務(wù)： 項(xiàng)目 2 實(shí)用助聽器的制作 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 任務(wù) 2 三極管基本放大電路的認(rèn)識 任務(wù) 3 多級放大電路的分析 任務(wù) 4 功率放大電路的分析及其應(yīng)用 本項(xiàng)目重點(diǎn)： 三極管的認(rèn)識，放大電路的結(jié)構(gòu)、原理分析方法 本項(xiàng)目難點(diǎn)： 基本放大電路的靜態(tài)及動態(tài)指標(biāo)的估算及調(diào)試方法 三極管的認(rèn)識 晶體三極管是由兩個(gè) PN結(jié)構(gòu)成的三端半導(dǎo)體器件，簡稱為三極管或晶體管。 微型話筒（或傳聲器） 四級 三極管放大 揚(yáng)聲器 （或耳機(jī)） 聲 音 該電路的核心是三極管，主要功能是電信號的放大。根據(jù)中間的公共區(qū)域是 P區(qū)還是 N區(qū)，三極管的管型又可分為 NPN型和 PNP型兩大類。 三極管有硅管和鍺管之分，這是根據(jù)制作的基片材料來劃分的，目前生產(chǎn)和使用的多為硅管。 UCCUBB ① 三個(gè)電流之間的關(guān)系符合基爾霍夫電流定律： 且 IC IB（ IC ≈ IE ）。 【 重要結(jié)論 】 發(fā)射極電流 IE最大，集電極電流 IC次之，基極電流 IB最小。 【 重要結(jié)論 】 三極管導(dǎo)通放大的條件 —— 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 (1)三極管的輸入伏安特性 （ IB = f（ UBE）） 三極管的輸入伏安特性是非線性的，并且和二極管一樣也存在著 死區(qū)電壓 ， 硅管的死區(qū)電壓約為 ，鍺管的死區(qū)電壓約為 。 ②放大區(qū)。 ③飽和區(qū)。 bII ??? ?c任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 (2)三極管的輸出伏安特性 （ IC = f（ UCE）） 圖 三極管輸出特性曲線 UCES 【 例 】 某三極管的伏安特性見圖 ，試分別求出該三極管的直流電流放大系數(shù)和交流電流放大系數(shù)。 ● 集電極 發(fā)射極反向電流 ICEO （穿透電流）： ICEO大約是 ICBO的 β倍 ，ICBO和 ICEO受 溫度影響極大，它們是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)，其值越小，性能越穩(wěn)定。 ● 共基極交流放大系數(shù) α（ 或 hfb）： α=△ Ic/△ Ie （ 23） （ 3）極限參數(shù) ● 集電極最大允許電流 ICM： 當(dāng)集電極電流 IC增加到某一數(shù)值，引起 β值下降到正常值 2/3時(shí)的 IC值稱為 ICM。使用時(shí)應(yīng)使實(shí)際的耗散功率 PC PCM。 ● 對穿透電流 ICEO的影響 ： 溫度升高， ICEO將會增加，反之 ICEO將下降。 表 常用三極管的種類 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 種類 低頻小功率 三極管 高頻小功率 三極管 低頻大功率 三極管 高頻大功率 三極管 開關(guān)管 型號 3AX、 3DX系列 3AG、 3DG系列 3AD、 3DD系列 3AA、 3DA系列 3AK、 3DK 用途 低頻小功率放大 高頻小功率放大 低頻大功率放大 高頻大功率放大 開關(guān)電路 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 （ 1）三極管的選用 ● 溫度變化較大的環(huán)境，要優(yōu)先選擇硅三極管；當(dāng)電源電壓很低，要優(yōu)先選擇鍺三極管。 ● 硅管和鍺管可以相互代換但導(dǎo)電類型要相同。 （ 1）三極管的識別 —— 目測法 圖 常用三極管管腳位置 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 （ 2）三極管的萬用表測試法 ① 判斷基極 B和管型 將萬用表歐姆擋置于 R 100或 R 1k擋。 【 想一想 】 如何用萬用表的直流 hFE參數(shù)檔 檢測三極管的質(zhì)量好壞？ ③ 判斷集電極 C和發(fā)射極 E 用手捏住 B和 C極（但不可使 B和 C極短接），通過人體，相當(dāng)于在 B和 C之間接入一個(gè)偏置電阻 Rm 。 1. 結(jié)型場效應(yīng)管 （ 1） JFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路符號 圖 結(jié)型場效應(yīng)管 (a)N溝道管結(jié)構(gòu)示意圖； (b) N溝道管符號； (c) P溝道管符號 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 （ 2） JFET的工作原理 圖 柵源電壓 UGS大小對導(dǎo)電溝道的影響 (a) UGS=0 溝道最寬 (b) UGS＜ 0 溝道變窄 (c) UGS=UGS（ OFF） 溝道夾斷 JFET工作特點(diǎn)是：正常工作時(shí)兩個(gè) PN結(jié)必須反向偏壓 ， 幾乎 無柵極電流，輸入電阻很高可達(dá) Ω以上。 710 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 （ 3） JFET的伏安特性曲線： 包括兩種。 1210 1510（ 1） N溝道增強(qiáng)型 MOS管 圖 N溝道增強(qiáng)型 MOS管的結(jié)構(gòu)和符號 (a) N溝道的結(jié)構(gòu)示意圖 (b) N溝道符號 (c) P溝道符號 任務(wù) 1 晶體三極管的認(rèn)識與選擇 ①