【正文】 射結(jié)正偏 ,使晶體管工作在放大區(qū) 。 本章主要討論電壓放大電路，同時介紹功率放大電路 。 2) 盡可能小的波形失真。 放大的實質(zhì) : 用小能量的信號通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出 。 電壓放大電路可以用有 輸入端口 和 輸出端口 的 四端網(wǎng)絡(luò) 表示，如下圖所示。 常用的光電晶體管有 3AU, 3DU等系列。當(dāng)有光照時 , 集電極電流稱為光電流。 晶體三極管 32 ※ 光電晶體管 光電晶體管用入射光照度 E的強(qiáng)弱來控制集電極 電流。 1?C， UBE將減小 –(2~)mV， 即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。 晶體三極管 30 ICM U(BR)CEO 由三個極限參數(shù)可畫出三極管的安全工作區(qū) IC UCE O ICUCE = PCM 安全工作區(qū) 晶體三極管 31 晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系 1. 溫度每增加 10?C， ICBO增大一倍。 6. 集電極最大允許耗散功耗 PCM PCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過大，溫升過高會燒壞三極管。 當(dāng)集 —射極之間的電壓 UCE 超過一定的數(shù)值時，三極管就會被擊穿。 三極管的溫度特性較差。 溫度 ??ICBO? ICBO ?A + – EC 3. 集 射極反向截止電流 (穿透電流 )ICEO ICEO受溫度的影響大。 537040 51BC .. .II ????40040060 5132BC ?????....IIΔΔ?在以后的計算中，一般作近似處理： ? = 。 由于晶體管的輸出特性曲線是非線性的，只有 在特性曲線的近于水平部分， IC隨 IB成正比變化， ? 值才可認(rèn)為是基本恒定的。 晶體三極管 26 （ 1）直流電流放大系數(shù) BCII_ _ _ ??BCIIΔΔ??（ 2）交流電流放大系數(shù) 當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時： 注意： 和 ? 的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且 ICE0 較小的情況下，兩者數(shù)值接近。 飽和區(qū) (3) 飽和區(qū) 晶體三極管 24 晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流 (a)放大 (b)截止 (c)飽和 當(dāng)晶體管飽和時 ， UCE ? 0， 發(fā)射極與集電極之間如同一個開關(guān)的接通 ， 其間電阻很??；當(dāng)晶體管截止時 ， IC ? 0 ， 發(fā)射極與集電極之間如同一個開關(guān)的斷開 ， 其間電阻很大 ， 可見 ， 晶體管除了有放大作用外 ， 還有開關(guān)作用 。 IC ? UCC/RC 。A O 3 6 9 12 4 3 2 1 IB =0 在飽和區(qū)， ?IB ?IC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正 偏。A 40 181。A 80181。 IB = 0 時 , IC = ICEO(很小 )。 截止時 , 集 電結(jié)也處于反向偏 置 (UBC 0),此時 , IC? 0, UCE? UCC 。A 20 181。A 60 181。 Q2 Q1 大 放 區(qū) 晶體三極管 22 IC/mA UCE/V 100 181。 在放大區(qū)， 發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。A 20 181。A 60 181。 2. 輸出特性 晶體三極管 21 晶體管有三種工作狀態(tài) ， 因而輸出特性曲線 分為三個工作區(qū) 3DG100晶體管的輸出特性曲線 IC/mA UCE/V 100 181。A 20 181。A 60 181。 1. 輸入特性 晶體三極管 20 BC C E() II f U ?? 常 數(shù) 共發(fā)射極電路 IC EC=UCC IB RB + UBE ? + UCE ? EB C E B IC/mA UCE/V 100 181。 載流子的運動過程 晶體三極管 16 IC = ICE+ICBO ? ICE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO IB = IBE ICBO ? IBE ICE 與 IBE 之比稱為共發(fā)射極電流放大倍數(shù) BCC B OBC B OCBECEIIIIIIII ??????C E OBC B OBC )(1 IIIII ????? ???BC C E O III ??，有忽略集－射極穿透電流 , 溫度 ??ICEO? (常用公式 ) 若 IB =0, 則 IC? ICE0 晶體三極管 17 管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線稱為伏安特性曲線，是管子內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。 從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為集電結(jié)的少子，漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成 ICE。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流 IE。 實質(zhì) : 用一個微小電流的變化去控制一個較大電流 的變化，是 CCCS器件 。1 下 篇 電 子 技 術(shù) 電工與電子技術(shù) 2 第 8章 晶體三極管及其基本放大電路 3 1. 了解晶體三極管的類型、主要參數(shù)；掌握電流分配關(guān)系、特性曲線和放大、飽和、截止三種工作狀態(tài)及條件； 2. 理解單管交流放大電路的放大作用和共發(fā)射極、 共集電極放大電路的性能特點； 3. 掌握靜態(tài)工作點的估算方法和放大電路的微變等 效電路分析法； 4. 了解放大電路輸入、輸出電阻和多級放大的概念，了解互補(bǔ)功率放大電路的工作原理； 5. 了解場效應(yīng)管的電流放大作用、主要參數(shù)；熟悉場效應(yīng)管放大電路的分析方法。 第 8章 晶體三極管及其基本放大電路 本章基本要求： 4 晶體三極管 共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 射極輸出器 ※ 互補(bǔ)對稱功率放大電路 ※ 場效應(yīng)晶體管及其放大電路 放大電路的動態(tài)分析 多極放大電路 本章教學(xué)內(nèi)容 第 8章 晶體三極管及其基本放大電路 5 本章重點： 本章難點： 1. 2. 3. 4. 1. 2. 第 8章 晶體三極管及其基本放大電路 6 三、本章討論的重點 1. 基本放大電路的電路結(jié)構(gòu) 2. 基本放大電路的工作原理 3. 基本放大電路的分析方法 4. 基本放大電路的特點應(yīng)用 7 晶體三極管 1. 晶體三極管的基本結(jié)構(gòu) 晶體管的結(jié)構(gòu) (a)平面型 ； (b)合金型 B E P型硅 N型硅 二氧化碳保護(hù)膜 銦球 N型鍺 N型硅 C B E C P P 銦球 (a) (b) 三極管基本結(jié)構(gòu)和電流放大作用 8 晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號 (a)NPN型晶體管 ； (a) N N C E B P C E T B IB IE IC (b) B E C P P N E T C B IB IE IC (b)PNP型晶體管 C E 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 集電結(jié) 發(fā)射結(jié) N N P 基極 發(fā)射極 集電極 B C E 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) P 發(fā)射結(jié) P 集電結(jié) N 集電極 發(fā)射極 基極 B 晶體三極管 9 基區(qū)：最薄， 摻雜濃度最低 發(fā)射區(qū)：摻 雜濃度最高 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 結(jié)構(gòu)特點： 集電區(qū)： 面積最大 三個區(qū) ： 1. 基區(qū) （ P） 2. 發(fā)射區(qū) （ N） 3. 集電區(qū) （ N） 二個結(jié)： (BE結(jié) ) (BC結(jié) ) 晶體三極管 10 (a) NPN 型晶體管 + UBE ? + UCE ? 電流方向 和發(fā)射結(jié)與集電結(jié) 電壓極性 發(fā)射結(jié)必須正向偏置，集電結(jié)必須反向偏置 (b) PNP 型晶體管 2. 電流放大作用 （ 1） 放大的外部條件和電流關(guān)系 + UBE ? + UCE ? IC IE IB C T E B ? ? ? ? IB IE IC C T E B ? ? ? ? 晶體三極管 11 B E C N N P 1）發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏電源連接圖 PNP 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB NPN 發(fā)射結(jié)正偏 VBVE 集電結(jié)反偏 VCVB EB RB EC RC 從電位的角度看： 晶體三極管 12 晶體管電流放大的實驗電路 設(shè) EC = 6 V， 改變可變電阻 RB, 則基極電流 IB、集電極電流 IC 和發(fā)射極電流 IE 都發(fā)生變化 ， 測量結(jié)果如下表： 2） 各電極電流關(guān)系 mA ?A V V mA IC EC IB IE RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 晶體三極管 13 晶體管電流測量數(shù)據(jù) IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 結(jié)論 : ① IE = IB + IC 符合基爾霍夫定律 ② IC ?? IB ， IC ? IE ③ ? IC ?? ? IB 把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大 變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。 晶體三極管 14 1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子形成電流 IE 2）電子在基區(qū)復(fù)合與擴(kuò)散形成電流 IB 3） 集電區(qū)收集電子形成電流 IC IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO （ 2） 基本放大原理 晶體三極管 15 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可忽略。 進(jìn)入 P 區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流 IBE ，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。 集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流 ICBO。 為什么要研究特性曲線： (1)直觀地分析管子的工作狀態(tài) (2)合理地選擇偏置電路的參數(shù) ,設(shè)計性能良好的電路 重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線 三極管的伏安特性曲線 晶體三極管 18 發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端 共發(fā)射極電路 輸入回路 輸出回路 測量晶體管伏安特性的實驗電路 mA ?A V V IC EC IB RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 晶體三極管 19 CEB B E() UI f U ?? 常 數(shù)特點 :非線性 正常工作時發(fā)射結(jié)電壓： NPN型硅管 UBE ? ~ PNP型鍺管 UBE ? ? ~ ? 3DG100晶體管的 輸入特性曲線 O IB/?A UBE/V UCE≥ 1V 60 40 20 80 死區(qū)電壓：硅管 ，鍺管 。A 80181。A 40 181。A O 3 6 9 12 4 3 2 1