【正文】 | 66 kR r R r? ? ? ?求解共射極基本放大電路輸入電阻的小信號等效電路 共集電極放大電路 2. 計算輸出電阻 (p49) 定義（ p48）：放大電路的輸出電阻是從放大電路的輸出端口看入的等效信號源內(nèi)阻，即從放大電路輸出端口向前看入的戴維南等效電源內(nèi)阻。它定義為輸出電壓有效值向量Vo與輸入電壓有效值向量 Vi之比，即 oViVAV? 電流增益（電流放大倍數(shù)） Ai 互導(dǎo)增益 Ag 類似的還有： 互阻增益 Ar oiiIAI? og iIA V? oriVAI?（無量綱） （無量綱） （ S） （ Ω） 共射極基本放大電路的小信號等效電路 rb ebce+RCRb3 0 0 k Ω++RS+4 k ΩRL4 k ΩsV iV bI bI? oVcI 先從輸入回路入手，在已知輸入電壓的條件下求出基極電流，然后又落實到輸出回路上，利用基極電流求出集電極電流及輸出電壓，從而最后求出電壓增益 Av ibbeVIr?cbII??o c LV I R??? ? ?L C L C L39。其中， H參數(shù)在低頻時用得較為廣泛。這種現(xiàn)象稱為放大電路的反相作用，因而共射極放大電路又叫做 反向電壓放大器 。 ? 交流負載線和直流負載線必然在 Q點相交，這是因為在線性工作范圍內(nèi)，輸入電壓在變化過程中是一定經(jīng)過零點的。 ? 動態(tài)工作情況分析 圖 24 由信號輸入時，放大電路工作情況的圖解 ① ② ③ Q1 Q2 Q3 Q4 ? 動態(tài)工作情況分析 2. 交流負載線 放大電路在工作時，輸出端總要接上一定的負載。 如圖，在 vi的正半周， iB先由 IB增大到最大值，放大電路的工作點由 Q移動到 Q1，相應(yīng)的 iC由 ICE增大到最大值，而 vCE由 VCE減小到最小值；然后 iB由最大值回到 IB,放大電路的工作點由 Q1回到 Q，相應(yīng)的 iC由最大 值回 到 IC，而vCE由最小值回到 VCE。 1. 放大電路接入正弦信號時的情況 ? 動態(tài)工作情況分析 (2) 根據(jù) iB在輸出特性上求 iC和 vCE 放大電路的直流負載線是不變的。 ? 動態(tài)工作情況分析 當(dāng)接入正弦信號時，電路處于動態(tài)工作情況，可以利用圖解法得出 vO與 vi之間的相位關(guān)系和動態(tài)范圍。圖 21的簡化電路見下圖。 由圖可以讀出， IB=40μA， IC=,VCE=6V 圖 22 圖 21簡化電路的習(xí)慣畫法 為方便分析，我們規(guī)定：電壓的正方向是以共同端 (O點 )為負端，其他各點為正端。由于所討論的是靜態(tài)工作情況，電路中的電壓、電流都是直流量，所以直線MN稱為 直流負載線 。在靜態(tài)工作情況下， BJT各電極的直流電壓和直流電流的數(shù)值，將在管子的特性曲線上確定一點，這點常稱為 Q點 。 RC: 集電極電阻，作用是將集電極電流 iC的變化轉(zhuǎn)化為集電極電壓 vCE的變化。 交流通路 圖 21 共射極基本放大電路 +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevOVBB： 保證發(fā)射結(jié)正向偏置，并供給基極電流 IB(常稱作 偏流 )。 場效應(yīng)管：柵極電壓對漏極電壓有控制作用。由于 iC=βiB，在 vCE大于約 1V后，輸出特性是一組間隔基本均勻，比較平坦的平行直線。 (2) 輸出特性 ? 輸出特性的起始部分很陡。 (1) 輸入特性： 指當(dāng)集電極與發(fā)射極之間的電壓 vCE為某一常數(shù)時，輸入回路加在 BJT基極與發(fā)射極之間的電壓 vBE與基極電流 iB之間的關(guān)系曲線。 ? ΔvO隨時間的變化規(guī)律與 ΔvI 相同，但幅度卻大了許多倍。 VEE VCC IE IB IC 思考：PNP型 BJT應(yīng)該如何連接？ E 1mAi??I 20 mVv??? 放大作用 圖 119 簡單的放大電路 BJT 最基本的一種應(yīng)用，是把微弱的電信號加以放大。 VEE VCC IE IB 發(fā)射極 基極 集電極 發(fā)射區(qū) 基區(qū) 集電區(qū) 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 發(fā)射電子 收集電子 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) (2) 電子在基區(qū)中的擴散與復(fù)合 也就是說，注入基區(qū)的電子有一部分未到達集電結(jié)，如復(fù)合越多，則到達集電結(jié)的電子越少，對放大是不利的。因此，電子就要向集電結(jié)方向擴散，在擴散過程中又會與基區(qū)中的空穴復(fù)合。常用的三極管， ? 值在數(shù)十到數(shù)百之間。第二章 雙極型三極管及其放大電路 雙極型三極管 BJT的伏安特性曲線及主要參數(shù) BJT的偏置電路與直流分析 放大電路的構(gòu)成及性能指標 放大電路的交流圖解分析 放大電路交流模型分析法 共集電極與共基極放大電路 BJT多級放大電路 BJT的原理性結(jié)構(gòu)、分類及其電路符號 圖 117 半導(dǎo)體三極管器件 P P N N N P (1) NPN 型 BJT (2) PNP 型 BJT 半導(dǎo)體三極管 (Bipolar Junction Transistor: BJT)是指通過一定的工藝，將兩個 PN結(jié)結(jié)合在一起的器件。 故對于一只特定的三極管， ? 和 ? 的值可以近似地看為不變的常數(shù)。 VEE VCC IE 發(fā)射極 基極 集電極 發(fā)射區(qū) 基區(qū) 集電區(qū) 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 發(fā)射電子 收集電子 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) (2) 電子在基區(qū)中的擴散與復(fù)合 由發(fā)射區(qū)來的電子注入基區(qū)后，就在基區(qū)靠近發(fā)射結(jié)的邊界積累起來，在基區(qū)中形成一定的濃度梯度。這樣就形成了基極電流 IB，所以基極電流就是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合的電流。但是這個勢壘對基區(qū)擴散到集電結(jié)邊緣的電子卻有很強的吸引力，可使電子很快地漂移過集電結(jié)為集電區(qū)所收集，形成集電極電流 IC。 ? IC=αIE，若 α=， ΔIC= ? ΔIC通過集電極的負載電阻 RL產(chǎn)生一個變化電壓 ΔvO ,若 RL 取 1kΩ，則 ΔvO=ΔIC RL=。 圖 120 共射極放大電路 以發(fā)射極作為共同端，以基極作為輸入端，集電極作為輸出端。 ? 當(dāng) vCE1V 以后，只要 vBE 保持不變，則從發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)的電子一定，而集電結(jié)所加的反向電壓大到 1V以后已能把這些電子中的絕大部分拉到集電結(jié)來，以至 vCE 再增加， iB 也不再明顯減小，故vCE≥1V后的輸入特性基本重合。這是因為這時集電結(jié)的電場已經(jīng)足夠強，能使發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)的電子絕大部分都到達集電區(qū)。 三極管：基極電流對集電極電流有控制作用。 場效應(yīng)管放大電路可以分為 共源極、共柵極，共漏極 三種基本接法。 VCC：集電極回路的直流電源，保證集電結(jié)反向偏置。 直流通路： C斷路， L短路 ? 靜態(tài)工作情況分析 1. 近似估算 Q點 當(dāng)放大電路沒有輸入信號時 (vi=0)，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流，稱為直流工作狀態(tài)或靜止狀態(tài)，簡稱 靜態(tài) 。 bCCbBECCB RVR VVI ???∴ 對應(yīng)于 iB的集電流 iC為 （注意此時 iB=IB， iC=IC） BC II ??由集電極回路，可得 CCCCCE RIVV ??? 靜態(tài)工作情況分析 2. 用圖解法確定 Q點 +RCVC CVB BRb+vB E1 2 V1 2 Vvi3 0 0 k ΩiE+4 k ΩCb 1+Cb 2++iBiCvC EAOBObcevO圖 23 靜態(tài)工作情況圖解 (a) 電路圖 (b) 圖解分析 (1) 把放大電路分為非線性和線性兩個部分 (2) 作出電路非線性部分的 V— I 特性 非線性電路部分 線性電路部分 B B B b/ 12 / 300 k 40 AI V R V ?? ? ? ?(a) (b) BC CE 40 A( ) |ii f v ???(*) ? 靜態(tài)工作情況分析 2. 用圖解法確定 Q點 (3) 作出線性部分的 V— I特性曲線 —— 直流負載線 線性部分的電壓、電流由下列方程確定： vCE=VCCiCRC () 上式表示一條直線，該直線與橫軸和縱軸分別相交于 M、 N兩點，其斜率為 1/RC，是由集電極負載電阻 RC確定的。 Q點表示在給定條件下電路的工作狀態(tài)，由于此時沒有信號輸入電壓，所以Q點就是 靜態(tài)工作點 。為了簡化電路，一般選取 VCC=VBB。今后將結(jié)合具體電路逐步加以討論。根據(jù) vBE的變化規(guī)律，便可以從輸入特性曲線畫出 iB的波形圖，如圖中的曲線 ② 。放大電路只能在負載線 Q1Q2段上工作，即放大電路的工作點隨著 iB的變動