【正文】 s +sU? －射極輸出器的微變等效電路1I?eI?iI?LbeLoLbbebobebLbLo)1()1()1()1(RrRUUARIrIUrIURIRIUiuie?????????????????????????????????① 求電壓放大倍數(shù) 第 2頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 ② 求輸入電阻 ])1(/ / [)1(LbeBLbeBb1RrRIURRrURUIIIiiiiii?????????????????????③ 求輸出電阻 ??????????????????1// beEoEbebebbssseRrRIURRURrURrUIIII?????????第 2頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 ①電壓放大倍數(shù)小于 1，但約等于 1，即電壓跟隨。因此晶體管雖然工作在非線性狀態(tài)下，但采用它的等效線性模型 微變等效電路 所分析得出的結(jié)果，與其真實狀況相比僅有微小誤差，可運用線性電路模型分析問題則帶給我們極大的方便。 解： CEB ?????????? UIAI C ；；?所以， Q=｛ IB=， IC=， UCE=｝。 靜態(tài)分析主要是確定放大電路中的靜態(tài)值 IBQ、 ICQ和 UCEQ。電路中僅有直流量時的工作狀態(tài)稱為“靜態(tài)”。當交流信號 ui=0時，電路所處的工作狀態(tài)稱為“靜態(tài)”， 靜態(tài)時等效電路稱為它的 直流通道。 第 2頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 單電源共發(fā)射極單管放大電路 +UCC C2 + RC RB + C1 RL 實用中，一般都采用單電源供電，而且把發(fā)射極的公共端作為“地”點，并按習慣畫法把集電極電源以電位形式標在圖中。 ( B R ) C E OCC )32~21( UU ?第 6章 跳轉(zhuǎn)到第一頁 基極電源 基本放大電路 雙電源共發(fā)射極單管放大電路 EC C2 + RC RB + C1 3DG6 IC IB IE ＋ － EB ＋ RL 輸入回路 輸出回路 集電極電阻，約為幾至幾十歐 NPN型管 耦合電容 耦合電容 基極電阻，約幾十至幾百千歐 集電極電源，約為幾至幾十伏 負載電阻 電路中發(fā)射極是輸入、輸出回路的公共支路，而且放大的是電壓信號，因此稱之為共發(fā)射極 電壓放大器。 （ 2）反向擊穿電壓 U（ BR） CEO： 基極開路時，集電極、發(fā)射極間的最大允許電壓：基極開路時、集電極與發(fā)射極之間的最大允許電壓。不過 UCE超過 1V以后再增加， IC增加很少，因為 IB的變化量也很小，通常可以忽略 UCE變化對 IB的影響，認為 UCE 1V時的 曲線都重合在一起。嚴格地說，當 UCE逐漸增加 時， IB逐漸減小，曲線逐漸向右移。 與 UCE=0V時相比 ，在 UBE相同的條件下， IB要小的多。 第 6章 跳轉(zhuǎn)到第一頁 晶體管的特性曲線 ICIBRBUBBUCCRCVVμ AmA +UCE －+UBE－ 0. 4 0. 8 U BE / V40302010IB / m A0UCE≥ 1V測量三極管特性的實驗電路 三極管的輸入特性曲線1．輸入特性曲線 晶體管的輸入特性與二極管類似 死區(qū)電壓 UCE ≥1V，原因是 b、 e間加正向電壓。 實驗表明： IC比 IB大數(shù)十至數(shù)百倍，因而 IB雖然很小，但對 IC有控制作用， IC隨 IB的改變而改變，即基極電流較小的變化可以引起集電極電流較大的變化，表明基極電流對集電極電流具有小量控制大量的作用，這就是三極管的 電流放大作用 。 1. IE ＝ IB ＋ IC （符合 KCL定律） 2. IC ≈ β IB， β 為管子的流放大系數(shù)，用來表征三極管的電流放大能力： 3. △ IC ≈ β △ IB BCI??? I?第 6章 跳轉(zhuǎn)到第一頁 晶體管的電流放大原理： N I C I E I B R B U BB U CC R C N P 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子的過程： 由于發(fā)射結(jié)處于正向偏置，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子自由電子將不斷擴散到基區(qū)，并不斷從電源補充進電子，形成發(fā)射極電流 IE。改變可調(diào)電阻 RB，基極電流 IB，集電極電流 IC和發(fā)射極電流 IE都會發(fā)生變化，由測量結(jié)果可得出以下結(jié)論： 晶體管電流放大的條件： 晶體管內(nèi)部： a） 發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度 基區(qū) 集電區(qū)； b） 基區(qū)很薄。 晶體管的電流放大作用 μ A mA mA IC IB IE UBB UCC RB 3DG6 NPN型晶體管電流放大的實驗電路 RC C E B 左圖所示為驗證三極管電流放大作用的實驗電路，這種電路接法稱為共射電路。 這樣的結(jié)構(gòu)才能保證晶體管具有 電流放大作用 。還有一種與它成對偶形式的，即兩塊 P型半導體中間夾著一塊 N型半導體的管子，稱為 PNP管。但是從它的外形來看，晶體管都有三個電極，常見的晶體管外形如圖所示： 從晶體管的外形可看出，其共同特征就是具有三個電極，這就是“三極管”簡稱的來歷。 雙極結(jié)型晶體管有三個引出電極，人們習慣上又稱它為晶體三極管或簡稱晶體管。 第 3頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 晶體管 晶體管的基本結(jié)構(gòu) 雙極型晶體管是由兩個背靠背、互有影響的 PN結(jié)構(gòu)成的。 問題討論 利用穩(wěn)壓管的正向壓降，是否也可以穩(wěn)壓？ 利用穩(wěn)壓管的正向壓降是不能進行穩(wěn)壓的。 3. 光電二極管 光電二極管也和普通二極管一樣，管芯由 PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。左圖所示為發(fā)光二極管的實物圖和圖符號。 穩(wěn)壓管是怎么實現(xiàn)穩(wěn)壓作用的？ 第 3頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 2. 發(fā)光二極管 單個發(fā)光二極管實物 發(fā)光二極管圖符號 發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光元件。 擊穿并不意味著管子一定要損壞，如果我們采取適當?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流，就能保證管子不因過熱而燒壞。 IZM是指穩(wěn)壓管允許通過的最大電流 。 即： rZ=ΔUZ/ΔIZ （ 4） 耗散功率 PZM和最大穩(wěn)定電流 IZM。 （ 2） 穩(wěn)定電流 IZ：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的電流 。穩(wěn)壓管在應用中要采取適當?shù)拇胧┫拗仆ㄟ^管子的電流值，以保證管子不會造成熱擊穿。 穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓 UZ，低的為 3V，高的可達 300V，穩(wěn)壓二極管在工作時的正向壓降約為 。曲線愈陡，動態(tài)電阻 rz=Δ U/Δ I愈小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能愈好。 特殊二極管 1. 穩(wěn)壓管 穩(wěn)壓管實物圖 由圖可見，穩(wěn)壓管特性和普通二極管類似，但其反向擊穿是可逆的，不會發(fā)生“熱擊穿”，而且其反向擊穿后的特性曲線比較陡直，即反向電壓基本不隨反向電流變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性。 第 3頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其實物圖、圖符號及伏安特性如圖所示： 當反向電壓加到某一數(shù)值時，反向電流劇增，管子進入反向擊穿區(qū)。發(fā)生齊納擊穿需要的電場強度約為 2 10V/cm，這只有在雜質(zhì)濃度特別大的 PN結(jié)中才能達到，因為雜質(zhì)濃度大，空間電荷區(qū)內(nèi)電荷密度也大，因而空間電荷區(qū)很窄，電場強度可能很高，致使 PN結(jié)產(chǎn)生 雪崩擊穿 。當反向電壓增大到某一數(shù)值，載流子的倍增情況就像在陡峻的山坡上積雪發(fā)生雪崩一樣，突然使反向電流急劇增大，發(fā)生二極管的 雪崩擊穿 。通過空間電荷區(qū)的電子和空穴，在內(nèi)電場作用下獲得較大能量，它們運動時不斷地與晶體中其它 原子發(fā)生碰撞，通過碰撞使其它共價鍵產(chǎn)生本征激發(fā)又出現(xiàn)電子 –空穴對，這種現(xiàn)象稱為碰撞電離。反向擊穿現(xiàn)象分有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種類型。 D Tr u1 RL u2 ＋UL － 二極管半波整流電路 ＋ u － u D A U＋ F 二極管鉗位電路 R uO ui D1 D2 二極管限幅電路 第 3頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 討論 PN結(jié)擊穿現(xiàn)象包括哪些？擊穿是否意味著二極管的永久損壞 ？ 反向電壓增加到一定大小時，通過二極管的反向電流劇增，這種現(xiàn)象稱為二極管的 反向擊穿 。 3）反向電流 IR： 指管子未擊穿時的反向電流，其值越小，則管子的單向?qū)щ娦栽胶谩? 熱擊穿問題 3. 二極管的主要參數(shù) 1）最大整流電流 IDM： 指管子長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。溫度上升，死區(qū)電壓和正向壓降均相應降低。 （ 2）反向特性 外加反向電壓時， PN結(jié)處于截止狀態(tài)，反向電流很??； 顯然二極管的伏安特性不是直線，因此屬于非線性電阻元件。 正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流 隨著正向電壓增大迅速上升。 參看二極管的實物圖 第 3頁 跳轉(zhuǎn)到第一頁 陽極 陰極2. 二極管的伏安特性 二極管的電路圖符號如右圖所示： 60 40 20 0 . 4 0 .