半导体三极管PPT学习教案

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1、会计学1半导体三极管半导体三极管2一、一、BJT的结构简介：的结构简介： BJT常称晶体管，种类很多,但从外形看，BJT都有三个电极。根据结构不同，BJT可分成两种类型：NPN型和PNP型。 结构上可分成：三个区域：基区、发射区、集电区。三个电极：从三个区各自接出的一根引线就是BJT的三个电极，它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c。两个PN结：发射结、集电结。 模拟电子技术基础模拟电子技术基础第1页/共83页3制造工艺： （1）发射区比基区、集电区掺杂浓度大。 （2）集电结面积比发射区的大。 （3）基区薄(几um几十um),高频几um，低频几十um 因此发射区、集电区并不是对称的。一、一、B

2、JT的结构简介：的结构简介： PNP型三极管的结构模拟电子技术基础模拟电子技术基础第2页/共83页4二、二、BJTBJT的电流分配与放大作用：的电流分配与放大作用： 1BJT内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程: 使发射区发射电子，集电区收集电子，必须具备的条件是： a.发射结加正向电压(正向偏置):Vbe0NNPVBB RB VCCRC b.集电结加反向电压(反向偏置):Vbc0.3V)，可以不考虑这种影响，近似认为输入特性曲线是一条不随VCE而移动的曲线。第19页/共83页21(2)输出特性输出特性: 输出特性是在基极电流iB一定的情况下，BJT的输出回路中，集电极与发射极之间的电压v

3、CE 与集电极电流iC之间的关系曲线，用函数表示为: iCf(vCE)|iB=常数三、三、BJT的特性曲线：的特性曲线：第20页/共83页22 一、放大区一、放大区(Active Region) 在这个区域内，晶体三极管工作在放大模式。IB与IC之间满足直流传输方程，即IC=IB+ICEO,若设为常数，则当IB等量增加时，输出特性曲线也将等间隔地平行上移。 但是，由于基区宽度调制效应。当VCE增大时，基区复合减小，导致和相应略有增大，因而每条以IB为参变量的曲线都随VCE增大而略有上翘。 第21页/共83页23 例如，当Ic过小时，由于发射结阻挡层内载流子的复合以及寄生表面复合的影响，致使基极

4、电流增大，从而造成下降。 当Ic过大时，由于发射区向基区注入的非平衡少子的浓度过大，可以和基区中的热平衡多子的浓度相比拟时，外电路必须向基区补充大量的平衡多子，才能保持基区的电中性，这些非平衡的多子向发射区注入，使IEP增加，导致a、将下降 从输出特性曲线来对的进行讨论:BCII 严格说来， 不是一个与Ic无关的恒定值。 实际上，仅在Ic的一定范围内，随Ic的变化很小，可近似认为是常数。而超出这个范围时，将下降。纵向方面：横向方面：第22页/共83页24 若参变量IB变为VBE，并将不同VBE的各条输出特性曲线向负轴方向延伸，它们将近似相交于公共点A上，对应的电压用VA表示，称为厄尔利电压。显

5、然，其值大小可用来表示输出特性曲线，共发射极输出特性曲线上翘程度。|VA|越大，上翘程度就越小。小功率管的|VA|值约为50100V。 从内部物理过程来说，其值与基区宽度有关，基区宽度越小，基区宽度调制效应对Ic的影响就越大，|VA|也就相应越小 厄尔利电压(Early Voltage) 第23页/共83页25)1(ACEVVSCVVeIITBE厄尔利电压(Early Voltage) 第24页/共83页26二、截止区(Cutoff Region) 工程上，规定IB=0的区域称为截止区，严格来说截止区是指IE=0以下的区域，在IB=0减小到-ICBO时，VCE分配的发射结上电压为正偏电压，三极

6、管工作在放大区，IC随着IB变化，这时的ICEO很小可以忽落第25页/共83页27三、饱和区（Saturation Region) 由于存在着体电阻和引线电阻，电流越大，其上产生的压降就越大，相应曲线开始饱和的VCE也就越大。因此，大功率管开始饱和的VCE大于小功率管 减小VCE，直到两个结都正偏，随着VCE的减小，IC的值迅速减小，直到为零，IC、IB之间不在满足电流的传输方程。 工程上一般VCE为放大区和饱和区的分界限第26页/共83页28四、击穿区(Breakdown Region) 随着VCE增大，加在集电结上的反偏电压VCB相应增大。当VCE增大到一定值时，集电结发生反向击穿，造成电

7、流Ic剧增。集电结是轻掺杂的，产生的反向击穿主要是雪崩击穿，击穿电压较大。 在基区宽度很小的三极管中，还会发生特有的穿通击穿。 当VCE增大时，VCB相应增大，导致集电结阻挡层宽度增宽，直到集电结与发射结相遇，基区消失。这时发射区的多子电子将直接受集电结电场的作用，引起集电极电流迅速增大，呈现类似击穿的现象。第27页/共83页292共基极电路的特性曲线:三、三、BJT的特性曲线：的特性曲线：第28页/共83页30四、四、 BJT的主要参数：的主要参数：1 1电流放大系数：电流放大系数： BCBCIIII交流电流放大系数：直流电流放大系数：共射极接法时的电流放大系数对共基极接法的电流放大系数，也

8、有直流放大系数和交流放大系数的区别。和之间的关系是： 11第29页/共83页31( (1)1)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数 =IC / IB vCE=const四、四、 BJT的主要参数：的主要参数：第30页/共83页32(2) 共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数 = IC/ IB vCE=const四、四、 BJT的主要参数：的主要参数：第31页/共83页33 (4) 共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数 = IC/ IE VCB=const 当当BJT工作于放大区时，工作于放大区时， 、 ，可以，可以不加区分。不加区分。四、四、 BJT的主要参数：

9、的主要参数：第32页/共83页34 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO ICEO (1) 集电极基极间反向饱和电流集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开发射极开路时，集电结的反向饱和电流。路时，集电结的反向饱和电流。 即输出特性曲线即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的那条曲线所对应的Y坐标的数值。坐标的数值。 ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。也称为集电极发射极间穿透电流。+bce-uAIe=0VCCICBO+bce-VCCICEOuA四、四、 BJT的主要参数：的主要参数：第33页/共83页35(1) 集电极最大允

10、许电流集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM PCM= ICVCE 3. 极限参数极限参数第34页/共83页36(3) 反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CBO发射极开路时的集电结反发射极开路时的集电结反 向击穿电压。向击穿电压。 V(BR) EBO集电极开路时发射结的反集电极开路时发射结的反 向击穿电压。向击穿电压。 V(BR)CEO基极开路时集电极和发射基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO 3. 极限参数极限参数bceVCCICE

11、O第35页/共83页37 由由PCM、 ICM和和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。确定过损耗区、过电流区和击穿区。 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区输出特性曲线上的过损耗区和击穿区第36页/共83页38建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性可以把三极管这个非线性器件所组成的电路

12、当作线性电路来处理。电路来处理。 由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。 2.5 BJT的小信号建模的小信号建模第37页/共83页391. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络vCE = 0VvCE 1V第38页/共83页401. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络 = IC/ IB

13、 vCE=constic = ib第39页/共83页411. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络第40页/共83页422、小信号模型的应用注意事项：、小信号模型的应用注意事项： H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 H H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。 H H参数与工作点有关。参数与工作点有关。第41页/共83页43 3、 H参数的确定参数的确定 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出； rbe 与与Q点有关，可用图示仪测出。点有关，可用图

14、示仪测出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe )()()(mAmV261200EQbeIrW第42页/共83页444共射极连接方式的小信号分析共射极连接方式的小信号分析 共发射极电路以发射极作为共同端，以基极为输入端，集电极为输出端。 其信号放大的原理如下： VBB+vi iB iC iEvo=iC*RL第43页/共83页45从输入特性看：uBE是iB和uCE的函数 uBE=f1(iB,uCE)从输出特性看：iC是iB和uCE 的函数 iC=f2(iB,uCE)iBuBEiCuCEibicubeuce5、h参数的导出第44页/共83页46从输入特性看：uBE是iB和uCE的函数 uBE=

15、f1(iB,uCE)从输出特性看：iC是iB和uCE 的函数 iC=f2(iB,uCE)对两个表达式求全微分 CEBCECBCEBCCCEBCEBEBCEBBEBEduiuidiuiididuiuudiuiuduCEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihdui输入r反向传输f正向传输o输出e共射接法ibicubeuce5、h参数的导出第45页/共83页47（1） uCE=常数，iB=常数的意义uCE=常数duCE=0即输出端只有直流输出，没有交流输出。相当于输出端交流短路。 iB=常数diB=0即输入端只有直流电流输入，没有交流电流。相当于输入端交流开路。 因为此时只有直流

16、电流和电压，所以是在静态工作点附近的情况。 CEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihduceoebfeccerebiebeuhihiuhihuibicubeuce6、 参数的意义和求法第46页/共83页486、 参数的意义和求法（2）短路输入阻抗 物理意义：反映了输入电压对输入电流iB的控制能力。 几何意义：表示输入特性的Q点处的切线的斜率的倒数单位：， 102103 在小信号的情况下是常数。（常称为输入电阻） CEBBEieuiuhiBuBE uBE iB对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻hierbe。ibicubeuce第

17、47页/共83页496、 参数的意义和求法（3）开路电压反馈系数物理意义：反映了输出回路uCE对输入回路uBE影响的程度几何意义：在输入特性上表示Q点附近输入特性曲线横向的疏密。 它是一个无量纲的量（10-4）。 BiCEBEreuuh uBEiBuBE uCEibicubeuce第48页/共83页506、 参数的意义和求法（4）短路电流放大系数物理意义：晶体管对电流的放大能力，即几何意义：在输出特性上表示Q点附近输出特性曲线的纵向疏密。它是一个无量纲的量。（10102） CEuBCfeiih iCiCuCE iBibicubeuce第49页/共83页516、 参数的意义和求法（5）开路输出导

18、纳物理意义：反映了输出电压uCE对输出电流iC的控制能力几何意义：保持iB不变，有uCE，则引起iC，反映了输出特性曲线的倾斜程度。单位：西门子（S）（10102S） BiCECoeuih iCiCuCE uCEoeoeh1ribicubeuce第50页/共83页52ibicubeuce6、 参数的意义和求法（1） uCE=常数，iB=常数的意义BiCECoeuih（5）开路输出导纳（2）短路输入阻抗 CEBBEieuiuh（3）开路电压反馈系数BiCEBEreuuh（4）短路电流放大系数CEuBCfeiih说明：由于四个参数的量纲各不相同，这种参数系统是不同量纲的混合，称为混合参数。h即英语

19、中的“混合”。在小信号的情况下，四个参数都可以看作是常数。 ceoebfeccerebiebeuhihiuhihu第51页/共83页53ubeibuceicubeuceic很小，一般忽略。很小，一般忽略。cbe7、 等效电路的引出 ceoebfeccerebiebeuhihiuhihuib ib rcecerbebhreuce+-rce很大，一般忽略。很大，一般忽略。rbe ibibbceic第52页/共83页54ubeuceicrbe ibibbce8、 注意的问题（1） 电压源和电流源的性质它们是虚构的它们是受控源它们的极性不能随意假定（2） 等效电路只对微变成分等效（3）h参数是在Q点附

20、近求出的，因此它们与Q点的位置有关，Q点不同、等效电路的参数也不同。 ib ib rcecerbebhreuce+-第53页/共83页55uce ib rcecebRbbRbeRbbRbee ib rcecCbeCbc 考虑到基区的体电阻的参数等效电路如图： 高频工作时，结电容不能忽略，故高频等效电路的如图第54页/共83页56 2.6 三极管电路分析法三极管电路分析法 基本知识：基本知识：非线性线性电路vCE 1V一、图解法第55页/共83页57一、图解法确定一、图解法确定Q点点由基极回路：由基极回路： EC=IBRB+UBE由集电极回路：由集电极回路： EC=ICRC+UBE由输入特性曲线

21、：由输入特性曲线：IB=f1(UBE)由输出特性曲线：由输出特性曲线：IC=f2(UCE)1、基本步骤、基本步骤（1）把放大电路分为线性和非线性两部分。）把放大电路分为线性和非线性两部分。（2）作出电路的非线性部分的伏安特性，即三极管的输入和输出特性曲线。）作出电路的非线性部分的伏安特性，即三极管的输入和输出特性曲线。（3）作出电路的线性部分的伏安特性，即直流负载线。）作出电路的线性部分的伏安特性，即直流负载线。（4）电路的线性部分与非线性部分的伏安特性曲线的交点即为）电路的线性部分与非线性部分的伏安特性曲线的交点即为Q点。点。 图解法图解法 RB+ECRCT第56页/共83页58先估算先估算

22、 IB ，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与 IB 对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。点。ICUCEBBECBRUEIQCCREEC2、直流负载线、直流负载线 图解法图解法 一、图解法确定一、图解法确定Q点点直流负载线的特点直流负载线的特点（1） 与横轴的截距为EC（2） 与纵轴的截距为EC/Rb或EC/RC（3）与横轴的锐夹角为=tg-11/RC第57页/共83页593、电路参数的改变时对、电路参数的改变时对Q点的影响点的影响 图解法图解法 一、图解法确定一、图解法确定Q点点ICUCEBBECBR

23、UEIQCCREECRB+ECRCT（1） RB的影响 若改变RB，就会改变偏流IB RBEC/RBIBQQ（2） RC的影响若改变RC，直流负载线的斜率会发生变化RCEC/RCQ右移Q第58页/共83页603、电路参数的改变时对、电路参数的改变时对Q点的影响点的影响 图解法图解法 一、图解法确定一、图解法确定Q点点ICUCEBBECBRUEIQCCREECRB+ECRCT（3） 电源EC的影响改变EC，直流负载线发生平移 ECQRB、RC、EC的改变都对Q点的位置有影响，但RB的影响最大，故为了得到合适的Q点，常常调节RB。 Q第59页/共83页611、交流负载线、交流负载线icLcecRu

24、i1其中：其中：CLLRRR/uceRBRCRLuiuo交流通路交流通路 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析因为 iC=IC+ic uCE=UCE+uce 同时 uce=uo=-ic RL=-(iC-IC) RL 则 uCE=UCE-(iC-IC) RL 或 iC=(-1/RL)uCE+(UCE+IC RL)/ RL结论（1）交流负载线的斜率是-1/ RL，与横轴的锐夹角为=tg-11/ RL （2）iC=IC时 uCE=UCE说明交流负载线通过Q点。 第60页/共83页62交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECCCREQIB方法方法1：过：过Q点作一条直线，斜率为：点作一条直线，

25、斜率为：LR1交流负载线交流负载线1、交流负载线、交流负载线 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析第61页/共83页63交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECCCREQIB方法方法2：过原点作一斜率为：过原点作一斜率为-1/ RL的辅助直线，再平行移动通过的辅助直线，再平行移动通过Q点即为交流负载线。点即为交流负载线。 交流负载线交流负载线1、交流负载线、交流负载线 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析第62页/共83页64交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECCCREQIB方法方法3： 选择两个特殊的点选择两个特殊的点静态工作点、与横轴的交点。静态工作点、与横轴的交点。

26、与横轴的交点的作法：令与横轴的交点的作法：令iC=0、由交流负载方程得、由交流负载方程得uCE=UCE+ICRL 1、交流负载线、交流负载线 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析LCCEceRIUu第63页/共83页65ICUCEECCCREQIB说明说明（1）当有交流信号输入时，电路的瞬时工作状态将沿着交流负载线移动。）当有交流信号输入时，电路的瞬时工作状态将沿着交流负载线移动。（2）直流负载线只能用来确定静态工作点。）直流负载线只能用来确定静态工作点。（3）当）当RL=时，直流负载线与交流负载线重合。时，直流负载线与交流负载线重合。 1、交流负载线、交流负载线2.3.3 图解法图解法 二

27、、动态分析二、动态分析第64页/共83页662、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形作图步骤作图步骤（1） 确定放大器的直流工作状态。确定放大器的直流工作状态。（2） 按照输入电压的变化规律，在输入特性上画出按照输入电压的变化规律，在输入特性上画出iB的波形。的波形。（3） 在输出特性上按在输出特性上按iB的波形作出的波形作出iC和和uCE的波形。的波形。注意：注意： 各级电流和电压的交流分量是总瞬时值的一部分。虽然极性和方向始终不变，但为了分析和计算方便，其中交流分量的极性和方向可以认为是变化的。这样对交流分量的分析就存在一个假定正方向的问题

28、。各级电流和电压的交流分量是总瞬时值的一部分。虽然极性和方向始终不变，但为了分析和计算方便，其中交流分量的极性和方向可以认为是变化的。这样对交流分量的分析就存在一个假定正方向的问题。 各级电流和电压的交流成分保持一定的相位关系：输出电压与输入电压相位相反是共射极电路的重要特点之一。各级电流和电压的交流成分保持一定的相位关系：输出电压与输入电压相位相反是共射极电路的重要特点之一。 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析第65页/共83页67IBUBEQuCE怎么变化怎么变化iBtiCtuit 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析2、用图解法描绘放大电路各处的电流和电压的波形、用图解法描绘放大电

29、路各处的电流和电压的波形ICUCEQuCEt第66页/共83页68IBUBEQiBtuit 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析3、根据图解的结果计算放大器的放大倍数、根据图解的结果计算放大器的放大倍数Au=Uo/Ui Ai=Io/Ii Ap=AuAiiCtICUCEQuCEt第67页/共83页69在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生在放大电路中，输出信号应该成比例地放大输入信号（即线性放大）；如果两者不成比例，则输出信号不能反映输入信号的情况，放大电路产生非线性失真非线性失真。失真产生的原因：失真产生

30、的原因：晶体管的非线性。解决的办法；选管子：线性区要宽，输入曲线成直线，输出曲线簇接近于平行等距。晶体管的非线性。解决的办法；选管子：线性区要宽，输入曲线成直线，输出曲线簇接近于平行等距。静态工作点不合适。静态工作点不合适。 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析4、失真分析、失真分析第68页/共83页70iCuCEuo可输出的可输出的最大不失最大不失真信号真信号ib 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析4、失真分析、失真分析（1）Q点合适时第69页/共83页71iCuCEuo（2） Q点过低，信号进入截止区放大电路产生放大电路产生截止失真截止失真输出波形输出波形输入波形输入波形ib 图解法

31、图解法 二、动态分析二、动态分析4、失真分析、失真分析第70页/共83页72iCuCE（3） Q点过高，信号进入饱和区放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真ib输入波形输入波形uo输出波形输出波形为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。 图解法图解法 二、动态分析二、动态分析4、失真分析、失真分析第71页/共83页73 二、二、 动态分析动态分析5. BJT的三个工作区的三个工作区QQ1Q2vCE/Vi

32、C/mA放大区放大区0iB=40uA80uA120uA160uA200uA饱和区饱和区截止区截止区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：饱和区特点： iC不再随不再随iB的增加而线性增加，即的增加而线性增加，即BCii 此时此时CBii 截止区特点：截止区特点：iB=0， iC= ICEOvCE= VCES ，V放大区特点：放大区特点：iC= iB， vCE1V第72页/共83页74 6. 输出功率和功率三角形输出功率和功率三角形omomomomo2122IVIVP 要想要想PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使大，就要使

33、功率三角形的面积大，即必须使Vom 和和Iom 都要大。都要大。功率三角形放大电路向电阻性负载提供的放大电路向电阻性负载提供的输出功率输出功率 在输出特性曲线上，正好是三角形在输出特性曲线上，正好是三角形 ABQ的面积，这一三角形称为的面积，这一三角形称为功率三角形功率三角形。 二、二、动态分析动态分析第73页/共83页75工程近似分析法工程近似分析法 RB+ECRCT例：例：用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。已知：已知：EC=12V，RC=4kW W，RB=300kW W， =37.5。解：解：A40mA04. 030012BCBREImA51040537.IIIBBCV645

34、 . 112CCCCCERIUU请注意电路中请注意电路中IB 和和IC 的数量级。的数量级。第74页/共83页76微变等效电路分析法微变等效电路分析法用用h参数等效电路分析法分析共射极放大器参数等效电路分析法分析共射极放大器1、画出微变等效电路、画出微变等效电路（1） 画出实际电路的交流通道。画出实际电路的交流通道。（2）忽略影响小的次要因素。）忽略影响小的次要因素。（3）把交流通道中的晶体管用）把交流通道中的晶体管用h参数等效电路代替。参数等效电路代替。 RBRCRLuiuouihie ibibiiicuoRBRCRL rcehreuce第75页/共83页77 一个理想电流源(Current

35、 Source)，它的伏安特性是一条水平线，如图，其电流为恒值Io，与端电压v大小无关。 更重要的是，这个电流源不是实际提供电流的源，它的电流是由含有电压源的输出负载电路提供的，受控器件的作用仅仅是由输入控制量来确定这个电流值。 i0 ICQ IBQ vCE iC VCE(sat)2 27 71 1 电流源电流源 从原理上来说，一个晶体三极管，若iB为恒值，它的输出伏安特性如图所示，由图可见，当输出负载电路保证v=vCE大于VCE(sat)，管子工作在放大区时，三极管便输出一接近恒值的电流。 与理想的电流源相比，实际的电流源的输出电压是单极性，且变化范围有限。同时，由于晶体三极管基区宽度调制效

36、应，输出电流随v的增大而略有增大。第76页/共83页78272 放大器放大器 放大器(Amplifer)是应用最广泛的一种功能电路，它的作用是将输入信号进行不失真的放大，使输出信号强度(功率、电压或电流)大于输入信号强度，且不失真地重现输入信号波形。VIQ为工作点电压，vi为欲放大的输入信号电压。可以看到，就电路结构而言，放大电路实际上是上述电流源电路(接上输出负载电路)的延伸，仅是输入控制量中叠加了输入信号。 从原理上来说，在输入端，输入信号电压vi(设vi=Vimsint)叠加在直流电压VIQ上，作为受控器件的控制量，控制受控电流源电流io。当ui足够小时，io将不失真地反映vi的变化 第

37、77页/共83页79再论共射极放大电再论共射极放大电路路 基本电路基本电路 + _ + -RC 4k VCC 12v Rb 300k C1 + C2 + vi vo VCC 12v vi RC 4k Rb 300k C1 + + C2 vo iE iC iB + - + _vCE vo t t t t iC iB t vi vi RC 4k VCC 12v Rb 300k VBB C1 + C2 + vo 272 放大器放大器第78页/共83页80 根据上述讨论，已画出的各端电压和电流的波形，可见，只要RC足够大，输出信号电压振幅Vom就可大于输入信号电压振幅vim，实现放大的功能。为了进一步

38、了解放大器放大信号的实质，对放大电路中的各部分功率作一分析。其中，直流电源VCC提供的功率QCCCCDIVtdiVP002021COMCOQCLRIRItdRiP2220202121COMOQCQooCRIIVtdviP212120272 放大器放大器第79页/共83页81本质上，放大器是在很小输入信号功率控制下，输出大的输出信号功率，是实现功率放大的电路(包括电压或电流的放大) 272 放大器放大器 不论有无输入信号，PL和PC之和恒等于PD 表明放大器中，Vcc不仅保证三端器件工作在放大区，而且也是提供能量的能源。外加输入信号后，PC减小，减小的部分恰好等于RC上取出的信号功率，好似输出信

39、号功率是由受控器件提供的，因此，有人将受控器件看作提供信号功率的有源器件。实际上，受控器件总是消耗功率的，不过，由于它的正向受控作用，放大器实现了能量转换作用，即将直流功率部分地转换为输出信号功率。 输入信号功率仅仅是为了实现控制而消耗在输入回路中，它不会对输出信号功率有所贡献，且其值一般是很小的。第80页/共83页82273跨导线性电路跨导线性电路 利用晶体三极管工作在放大模式下呈现的指数律伏安特性，将N个(N为偶数)工作在放大模式下晶体三极管的发射结(或二极管)接成如图275所示的闭合电路。其中一半管子按顺时针方向连接，另一半管子按逆时针方向连接，就可实现电流量之间线性和非线性的运算。 如图275第81页/共83页83273跨导线性电路跨导线性电路 在图275所示闭合环路中，各发射结电压之和应为零，即：也就是顺时针方向(Clockwise-Fachag简写CW)连接的发射结电压之和等于逆时针方向(Counterclockwise Facing简写CCW)连接的发射结电压之和 CCWBEKCWBEKVVScTBEIiVVlnCCWSKckCWSKckIiIilnlnCCWSKckCWSKckIiIi第82页/共83页