【正文】 E Q RRIUU ??? 根據(jù)它的交流通路，再畫出微變等效電路可以求出它的動態(tài)量：電壓放大倍數(shù) Au、輸入電阻 ri和輸出電阻 ro。 I1越大于 IBQ， UB就越大于 UBE，則電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點的效果就越好，但 UB也不能過大，否則使電路的動態(tài)輸出范圍減小。 圖 分壓偏置式放大器 BQIII ?? 21一般 IBQ很小，可以認為 I1 ≈I2（ RB1和 RB2近似串聯(lián)），則基極的電位為 分壓公式 221 BBB CCB RRRUU?? 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 1）分壓偏置式放大器穩(wěn)定 Q點的原理 假設溫度上升，導致三極管的集電極電流上升，則發(fā)射極電流也上升 。 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。三極管各個參數(shù)的變化最終都導致集電極電流的變化，所以如果能把集電極電流穩(wěn)定住，則放大器的 Q點也就穩(wěn)定了。如果在溫度變化時，能設法使 IC維持恒定，就可以解決 Q點穩(wěn)定的問題了。 在如圖 ，溫度變化將影響其 Q點的穩(wěn)定?？梢?，該例 Q點位置略偏高，但仍處于放大區(qū)，基本正常。求： ① 估算靜態(tài)工作點，并確定其位置是否合理； ② 電壓放大倍數(shù) Au、輸入電阻 ri和輸出電阻 ro。 【 例 】 放大電路如圖 。 交流通路 微變等效電路 ① 電壓放大倍數(shù) Au ：放大器的輸出電壓 UO與輸入電壓 Ui的比值 ，即 iou UUA ? 式中的 負號 表示輸出電壓和輸入電壓的 相位相反 ， 。 【 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 2 三極管基本放大電路的認識 （ 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遵循“先靜態(tài)，后動態(tài)”的原則。 圖 三極管的微變等效電路模型 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 2）放大電路交流通路的畫法 畫交流通路時，將耦合電容看成短路，電源看成 對地 短接（為什么？），其它元件不變。 )()(26)1(30026)1(mAmVIIriurEQEQbbBBEbe ?? ????????? ? 三極管的輸出回路可等效為一個 受控的電流源 ，即△ iC =β△ iB。 0 uCE Q uo t iB 直流負載線 iC iC 0 0 uCE t 0 uCE Q uo t iB iC iC 0 0 uCE t 頂部 失真 底部 失真 偏低 偏高 【 重要結(jié)論 】 Q點處于直流負載線的中點位置為最佳，這樣能盡可能地使輸出波形不失真放大，動態(tài)范圍達到最大。 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 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點的位置，而 Q點位置在哪最合理？Q點的作用又是什么呢 ? 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點位置不當引起的。因為 ICQ = 2 mA為縱軸的中點，從而可以確定 Q點正好處于直流負載線的中點位置，這樣就可以求出 Q點的橫坐標 UCEQ =6V（ UCC的一半），所以通過圖解法確定 Q點坐標為（ 2， 6）。 任務 2 三極管基本放大電路的認識 【 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。 輸出回路方程式： uCE = UCC icRC 圖 共射放大電路的輸出回路等效 直流負載線 任務 2 三極管基本放大電路的認識 直流負載線的畫法： 令 ic = 0，則 uCE =+ UCC ，即為該直線與橫軸的交點； 令 uCE =0，則 ic = UCC / RC ，即為該直線與縱軸的交點。 Q點之所以稱為一個“點”，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。 mAII BQCQ ???? ?mARUR UUIBCCBBEQCCBQ ?????VRIUU CCQCCC E Q 63212 ?????? ② 當 Rb =30kΩ時， mARUI BCCBQ ???mAII BQCQ ???? ?VRIVU CCQCCC E Q 4832022 ???????假設三極管仍工作于放大狀態(tài)，則可得： BQCQ II ?? 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 3）圖解分析法 所謂圖解法，就是利用作圖的方法來確定 Q點的位置，以判斷 Q點的設置是否合理，從而確定三極管是否工作在放大區(qū)。求： ① 放大電路的 Q點； ② 若 Rb =30kΩ，再計算 Q點，并說明此時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點的計算公式，則有 結(jié)論： 顯然這個假設是錯誤的，因為 UCEQ不可能為負值。在計算時，若電路的電源電壓 UCC遠大于 UBEQ時， UBEQ可略去 。 【 問題的提出 】 放大電路為什么有直流、交流兩個不同的路徑呢 ? 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 2） Q點的計算（公式法）： 可根據(jù)直流通路求得。 分類 分析對象 功用 分析工具 靜態(tài)分析 直流量 確定靜態(tài)工作點 畫直流通路圖 動態(tài)分析 交流量 分析放大電路的動態(tài)性能指標 畫交流通路圖 1）靜態(tài)分析 —— 由放大電路的直流通路確定 Q點 （ 1）直流通路 畫直流通路時，將耦合電容看成開路，電感看成短路，其它元件不變。 直流電流 交流電流瞬時值 基極中的實際總電流是由直流量和交流量 疊加 而成的 任務 2 三極管基本放大電路的認識 （ 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 。 交直流疊加量（總量）： 用小寫字母帶大寫下標表示，簡稱 “ 小大寫 ” ， 如iB = IB + ib， 這表示基極實際上的總電流。 任務 2 三極管基本放大電路的認識 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表示，簡稱 “ 大大寫 ” ， 如 IB。 C C2：通交流，隔直流。 RB： 決定靜態(tài)電流 IB。 射極接地 集電極接地 基極接地 任務 2 三極管基本放大電路的認識 固定偏置式共發(fā)射極放大電路的認識 （ 1）電路組成 各元件的作用 VT： 有源元件，放大。 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。放大電路中必須存在能夠控制能量的元件，即 有源元件 ，如晶體管和場效應管。 任務 2 三極管基本放大電路的認識 放大電路預備知識 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 實現(xiàn)能量的控制。 （ 3）場效應管的噪聲比三極管小的多，可用于高靈敏接收裝置的前級；場效應管的熱穩(wěn)定性優(yōu)于三極管。 （ 1）場效應管是電壓控制器件，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。 圖 N溝道耗盡型 MOS管 (a) N溝道耗盡型管結(jié)構(gòu)； (b) N溝道耗盡型管符號 任務 1 晶體三極管的認識與選擇 N溝道耗盡型管伏安特性曲線 。由此所產(chǎn)生的縱向電場作用，即使在 uGS=0時也建立了 N型導電溝道，此時只要 uDS0，就有 iD產(chǎn)生。 【 注意 】 在柵極里并沒有柵極電流，因為柵極和源極、漏極之間都是絕緣的。 圖 增強型 MOS管電路 所謂增強型是指 UGS=0時沒有漏極電流，當 UGS逐漸增大并超過一定數(shù)值（ 即開啟電壓 UGS（ th） ） 時才有漏極電流。 它同 JFET相比具有以下特點：輸入電阻高，可達 ～ Ω ； 便于大規(guī)模集成化 。 ①輸出特性曲線（ ）： 可分成三個工作區(qū)。 710【 說明 】 UGS（ OFF） 稱為柵源夾斷電壓 。 靠改變電壓 UGS達到控制漏極電流作用的，因此稱 JFET是 電壓控制器件 。每一類又有 N溝道和 P溝道之分，在 MOSFET中又分耗盡型與增強型兩種。 圖 利用手指判斷 C、 E極 紅 黑 任務 1 晶體三極管的認識與選擇 任務拓展 場效應晶體管介紹 場效應管（ FET）是利用電場效應來控制電流的一種半導體器件。 圖 三極管基極和管型的判別 (a) NPN型三極管的判別 (b) PNP型三極管的判別 正偏 正偏 任務 1 晶體三極管的認識與選擇 ② 三極管好壞的判斷 換一只三極管，重復以上操作，若無電極滿足上述現(xiàn)象，說明此管已壞。假設某極為 “ 基極 ” ，先將黑表筆接在該極上，再將紅表筆接到其余的兩個電極上，如圖 （ a）所示。 萬用表 1塊； 3DG 3AX31三極管各 1只；質(zhì)差的三極管若干只 。 ● 高頻三極管可代換低頻三極管；開關(guān)管可代換普通管 。 ● 性能相同的國產(chǎn)管與進口管可相互代換。 ● 當用于一般放大電路時，應選反向電流小且 β值不太高的三極管。 國產(chǎn)三極管一般按用途分類， 如表 ，也可參見附錄 A。 ● 對 電流放大系數(shù) β的影響 ： β隨溫度升高而增大。 （ 4） 溫度對三極管參數(shù)的影響 ● 對發(fā)射結(jié)電壓 UBE的影響 ： 溫度升高， UBE將會下降 。由此可以在三極管的輸出伏安特性上畫出一個允許管耗線，如圖 。 ● 集電極最大允許耗散功率 PCM ：管子因受熱而引起參數(shù)的變化不超過允許值時的最大集電極耗散功率稱為 PCM。 當 IC超過 ICM時 ， 雖然不致使管子損壞， 但 β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。如果 β太小，電流放大作用差；如果 β太大，性能往往不穩(wěn)定。 圖 28(b)為該參數(shù)的測試電路。 任務 1 晶體三極管的認識與選擇 50402/ ??? AmAII BC μ?50)4080()24( ??????? AmAII BC μ?? ?? （ 1）直流參數(shù) ● 集電極 基極反向飽和電流 ICBO：圖 (a)為該參數(shù)的測試電路 。 【 解 】 由圖 IB值與 IC值都是一一對應的。 飽和壓降 UCES很低（一般硅管約為 ，鍺管約為 ），相當于一個開關(guān)的接通。 在這個區(qū)域里， IC與 IB已不成放大的比例關(guān)系。 放大區(qū)的電壓條件是：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 恒流特性 ： 當 IB