半导体三极管及放大电路基础知识讲解

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1、第二章半导体三极管及放大电路底子第一节 学习要求 第二节 半导体三极管 第三节 共射极放大电路 第四节 图解阐发法 第五节 小信号模型阐发法 第六节 放大电路的事情点稳定问题 第七节 共集电极电路 第八节 放大电路的频率响应概述 第九节 本章小结第一节学习要求（1）掌握根本放大电路的两种基天职析要领-图解法与微变等效电 路法。 会用图解法阐发电路参数对电路静态事情点的影响和阐发波 形失真等；会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻 抗等动态指标。（2）熟悉根本放大电路的三种组态及特点；掌握事情点稳定电路的 事情原理。（3）掌握频率响应的看法。了解共发射极电路频率特性的阐发要领 和上、下

2、限截止频率的看法。第二节 半导体三极管（BJT）BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的 器件，由于PN结之间的相互影响，使BJT体现出差别于 单个PN结的特性而具有电流放大，从而使PN结的应用 产生了质的奔腾。本节将围绕BJT为什么具有电流放大作 用这个核心问题，讨论BJT的结构、内部载流子的运动历 程以及它的特性曲线和参数。一、BJT的结构简介BJT又常称为晶体管，它的种类许多。凭据频率分， 有高频管、低频管；凭据功率分，有小、中、大功率管； 凭据半导体质料分，有硅管、锗管；凭据结构差别，又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看，BJT 都有三个电极，如图3.1所示。图3

3、.1是NPN型BJT的示意图。它是由两个PN结 的三层半导体制成的。中间是一块很薄的P型半导体（几 微米几十微米），两边各为一块N型半导体。从三块半导 体上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，对应的每块半导体称 为发射区、基区和集电区。虽然发射区和集电区都是N 型半导体，但是发射区比集电区掺的杂质多。在多少尺寸 上，集电区的面积比发射区的大，这从图3.1也可看到， 因此它们并不是对称的。二、BJT的电流分派与放大作用1、BJT内部载流子的传输历程BJT事情于放大状态的根本条件：发射结正偏、集电 结反偏。在外加电压的作用下，BJT内部载流子的传输历程

4、 为：（1）发射极注入电子由于发射结外加正向电压V，因此发射结的空间电 荷区变窄，这时发射区的多数载流子电子不绝通过发射结 扩散到基区，形成发射极电流I,其偏向与电子流动偏E 向相反，如图3.2所示。发射f jN / P N（2）电子在基区中的扩散与复合由发射区来的电子注入基区后，就在基区靠近发射 结的界限积聚起来，右基区中形成了一定的浓度梯度， 靠近发射结四周浓度最高，离发射结越远浓度越小。因此， 电子就要向集电结的偏向扩散，在扩散历程中又会与基区 中的空穴复合，同时接在基区的电源v的正端则不绝从 基区拉走电子，似乎不绝供给基区空穴。电子复合的数 目与电源从基区拉走的电子数目相等，使基区的空

5、穴浓 度根本维持稳定。这样就形成了基极电流I,所以基极 电流就是电子在基区与空穴复合的电流。也就是说，注 人基区的电子有一部分未到达集电结，如复合越多，则 到达集电结的电子越少，对放大是倒霉的。所以为了减 小复合，常把基区做得很薄 （几微米），并使基区掺入杂 质的浓度很低，因而电子在扩散历程中实际上与空穴复合 的数量很少，大部分都能到达集电结。复合与扩散3）集电区收集电子集电结外加反向电压，其集电结的内电场非常强，且 电场偏向从C区指向B区。使集电区的电子和基区的空穴 很难通过集电结，但对基区扩散到集电结边沿的电子却有 很强的吸引力， 使电子很快地漂移过集电结为集电区所 收集，形成集电极电流I

6、。与此同时，集电区的空穴也 会在该电场的作用下，漂移到基区， 形成很小的反向饱 和电流I 。CB02、电流分派干系与正向偏置的二极管电流类似，发射极电流i与v成指 E BE集电极电流i是i的一部分，即:CE，牯=is 一叫=1- a式中B称为BJT的电流放大系数 三、BJT的特性曲线1共射极电路的特性曲线（1）输入特性V =0V时，b、e间加正向电压，这时发射结和集电结 CE均为正偏，相当于两个二极管正向并联的特性。V1V时，这时集电结反偏，从发射区注入基区的 电子绝大部分都漂移到集电极，只有小部分与空穴复合形 成I。viV以后，I增加很少，因此I的变革量也很 少，可以忽略v对I的影响，即输入

7、特性曲线都重合。CE B注意:发射结开始导通的电压v : 0.6V0.7V（硅管）,BE0.10.3V（锗管）（2）输出特性曲线% = /仇犷常数对付一确定的i值，i随V的变革形成一条曲线，B C CE给出多个差别的i值，就产生一个曲线族。如图3.6所B示。 I = 0V,I=【eBJT截止，无放大作用，因此对应I =0的输出特性曲线以下的区域称为截止区如图3.6B 所示。 I 0 , VIV , i随I的变革不遵循 的 规律，并且i随ve的变革也是非线性的，所以该区域称C CE为饱和区。Ao- 十ViI 0、V 21V，i随i的变革情况为:S3.ST作过程| THUP | | TTWH |E

8、EE在这个区域中I险些不随V变革，对应于每一个ICCEB值的特性曲线都险些与水平轴平行，因此该区域称为线性 区或放大区。四、bjt的主要参数bjt的参数是用来表征管子性能优劣相适应范畴的， 它是选用bjt的依据。了解这些参数的意义，对付公道使 用和充实利用bjt到达设计电路的经济性和可靠性是十 分须要的。1. 流放大系数bjt在共射极接法时的电流放大系数，凭据事情状态的差别，在直流和交换两种情况下分别用标记取和 体现。其中 上式表明:BJT集电极的直流电流I与基极的直流电C流I的比值，就是BJT接成共射极电路时的直流电流放B大系数，有时用h来代表。FE但是，BJT经常事情在有信号输人的情况下，

9、这时基 极电流产生一个变革量鹫”，相应的集电极电流变革量为 ：二，贝U 与 之比称为BJT的交换电流放大系数，记 作即瓦2极间反向电流(1) 集电极-基极反向饱和电流I。体现发射极开CBO路, c、b间加上一定的反向电压时的电流。(2) 集电极-发射极反向饱和电流(穿透电流)1。CEO体现基极开路，c、e间加上一定的反向电压时的集电极 电流。3. 极限参数(1) 集电极最大允许电流I。体现BJT的参数变革 不凌驾允许值时集电极允许的最大电流。当电流凌驾ICM 时，三极管的性能将显著下降，甚至有烧坏管子的可能。(2) 集电极最大允许功耗P。体现BJT的集电结允 许损耗功率的最大值。凌驾此值时，三

10、极管的性能将变坏 或烧毁。(3) 反向击穿电压V 。体现基极开路，c、e(BR)CEO间的反向击穿电压。4、晶体管的选择(1) 依使用条件选P在宁静区事情的管子，并赐CM 与适当的散热要求。(2) 要注意事情时反向击穿电压，特别是V不应CE 凌驾 V 。(BR)CEO(3) 要注意事情时的最大集电极电流I不应凌驾I。C CM（4）要依使用要求：是小功率照旧大功率，低频、高频照旧超高频，事情电源的极性，B值巨细要求。返回 第三节 共射极放大电路在实践中，放大电路的用途是非常遍及的，它能够利用BJT的电 流控制作用把微弱的电信号增强到所要求的数值，例如常见的扩音 机就是一个把微弱的声音变大的放大电

11、路。声音先经过发话器酿成 微弱的电信号，经过放大器，利用BJT的控制作用，把电源供给的能 量转为较强的电信号，然后经过扬声器 （喇叭）还原成为放大了的声为了了解放大器的事情原理，先从最根本的放大电路开始讨论。 、共射极根本放大电路的组成图3.7在图3.7所示的单管放大电路中，采取NPN型硅BJT, V是集CC 电极回路的直流电源 （一般在几伏到几十伏的范畴），它的负端接发 射极,正端通过电阻R接集电极，以包管集电结为反向偏置；R是集 电极电阻（一般在几千欧至几十千欧的范畴），它的作用是将BJT的集 电极电流i的变革转变为集电极电压V的变革。V是基极回路的直 流电源，它的负端接发射极，正端通过基

12、极电阻R接基极，以包管发 射结为正向偏置，并通过基极电阻R （一般在几千3欧至几百千欧的范 畴）（一般在几十千欧至几百千欧的范畴），由V供给基极一个符合BB 的基极电流BB对付硅管，V约为0.7V左右，对付锗管，V约为0.2V左右，BEBE而V 般在几伏至几十伏的范畴内（常取V二V ），即VV，所BBBB CCBBBE由上式可见，这个电路的偏流I决定于Vb，和R的巨细，Vbb和 R经确定后，偏流I就是牢固的，所以这种电路称为牢固偏流电路。 bBR又称为基极偏且电阻。b电容C和C称为隔直电容或耦合电容（一般在几微法到几十微 b1 b2法的范畴），它们在电路中的作用是传送交换，断绝直流。值得指出的

13、是，放大作用是利用BJT的基极对集电极的控制作 用来实现的，即在输入端加一个能量较小的信号，通过BJT的基极 电流去控制流过集电极电路的电流，从而将直流电源V的能量转化CC为所需要的形式供给负载。因此，放大作用实质上是放大器件的控 制作用；放大器是一种能量控制部件。同时还要注意放大作用是针对 变革量而言的。二、共射极根本放大电路的事情历程待放大的输人电压v从电路的人、0两点（称为放大电路的输入端） 输入，放大电路的输出电压V由B、0两点（称为放大电路的输出端） 输出。输入端的交换电压v通过电容C，加到BJT的发射结，从而 ib引起基极电流i相应的变革。i的变革使集电极电流i随之变革。i 的变化

14、量在集电极电阻R 上产生压降。集电极电压vC二V 一i : 当i的瞬时值增加时，厂就要减小，所以Ve的变革恰与丫相反。 v中的变革量经过电容CC，传送到输出端成为输出电压vc。如果 CEbo电路参数选择适当，v的幅度将比v大得多，从而到达放大的目的， 对应的电流、电压波形示于图3.8中。在半导体电路中，常把输人电压、输出电压以及直流电源V和 V的配合端点（0点）称为地，用标记丄体现（注意，实际上这一 点并不真正接到大地上），并以地端作为零电位点 （参考电位点）。这 样，电路中各点的电位实际上就是该点与地之间的电压（即电位差）。 例如V就是指集电极对地的电压。这些看法和术语，前面已作过开端 c的

15、介绍，但这里所讨论的放大电路要庞大得多。 三、共射极放大电路的简化图3.9电路简优为了阐发方便，我们规定:电压的正偏向是以配合端 （0点） 为 负端，其他各点为正端。图3.9中所标出的十、一号分别体现 各电压的假定正偏向；而电流的假定正偏向如图中的箭头所示，即 i、i以流入电极为正；则以流出电极为正。图中体现电流、电压 的标记的意义如下：V 、I （大写标记，大写下标）体现直流值。BE Bv 、i （小写标记，小写下标）体现瞬时值。be bv 、i （小写标记，大写下标）体现交直流量之和。BE BV 、I （大写标记，小写下标）体现交换有效值。be b图3.9是简化后共射极放大电路，它是工程实

16、际中用得较遍及的一种电路组态。为了简化电路，一般选取V二V ，如图3.9所CC BB 示。左图是右图的习惯画法。返回第四节 图解阐发法一、静态事情情况阐发我们把放大电路未参加信号 V 时的状态称为静态，此时电路的电S压(电流)值称为静态值，可用I、I、v体现。这些值在特性曲 BQ CQ CEQ 线上确定一点，这一点就称为 Q 点。当放大电路输入信号后，电路中各处的电压、电流便处于变动状 态，这时电路处于动态事情情况，简称动态。对付静态事情情况，可以近似地进行估算，也可用图解法求解。1. 近似估算 Q 点这里以图3.10所示电路为例估算电路的Q点。(1) 画出电路的直流通路如图3.10所示。画直

17、流通路时，要将耦合电容 C 、C 当成开路；b1 b2图3.10直诡逋路(2) 由V、R和三极管T组成的基极回路可得:CC b才弓丨帖壬帖Inip 严帀;四七.(3) 利用I二BI的干系，可以求得I(4) 从V、CR和三极管T组成的集电极回路可得：CCc卩輕=卩w -应c2、用图解法确定Q点(1) 作出电路非线性部分(包罗由厂家提供或从手册中得到特 性曲线和确定其偏流的V、R )的V-I特性如图3.11所示。CC b（2）作出线性部分的V-I特性一直流负载线凭据：V 二V -IRCEQ CC C C令 i =0，得 v =VCCE CC令 v =0，得 i =V /RCEC CC C画出由（V

18、0）和（0, V/R ）两点决定的直线，显然这是一 条斜率为T/R的直线。由于讨论的是静态事情情况，电路中的电压、 c电流值都是直流量，所以上述直线称为直流负载线。（3）由电路的线性与非线性两部分V-I特性的交点确定Q点（V，CEQ I）二、动态事情情况阐发1、放大电路在接入正弦信号时的事情情况当接入正弦信号时，电路将处在动态事情情况， 可以凭据输入信号电压v通过图解确定输出电压v，从而可以得出v与v之间的 相位干系和动态范畴。图解的步调是先凭据输入信号电压v在输入 特性上画出i的波形，然后凭据i的变革在输出特性上画出1i和vB B c BES 3.12动态分析(1) 凭据v在输入特性上求i设

19、放大电路的输入电压正弦波，当它加到放大电路的输入端后， BJT的基极和发射极之间的电压就是在原有直流电压Vb的底子上 叠加了一个交换量v (v )，凭据VBE的变革规律，便可从输入特性i be画出对应的i的波形图，如图3.12所示。由图上可读出对应于峰值B为0.02 V的输入电压，基极电流i将在60uA与20uA之间变动。B(2) 凭据i在输出特性曲线上求i和v e因为放大电路的直流负载线是稳定的,当i在60uA与20uA 之间变动时，直流负载线与输出特性的交点也会随之而变，对应于 i=60uA的一条输出特性与直流负载线的交点是Q点，对应于Bi =20uA的一条输出特性与直流负载线的交点是0点

20、，所以放大电 路只能在负载线的Q0段上事情，即放大电路的事情点随着i的变B 动将沿着直流负载线在Q与0点之间移动，因此，直线段Q0是 事情点移动的轨迹，通常称为动态事情范畴。由图可见，在v的正半周，v先由40uA增大到60uA，放大 电路的事情点将由Q，点移到Q点，相应的J和I增到最大值，而 v由原来的V减小到最小值；然后i由601a减小到40uA，放大 电路的事情点将由Q回到Q，相应的 i也由最大值回到I，而v 则由最小值回到V。在的负半周，其变革规律恰好相反,C放大电ECE路的事情点先由Q移到Q，再由Q回到Q点。这样，就可在坐标平面上画出对应的ip、和ve的波形图，如 图3.12所示，v中

21、的交换量v的波形就是输出电压v的波形。CEce0综上阐发，可总结如下几点： 没有输入信号电压时， BJT 各电极都是恒定的电流和电压 (I、I、V )，当在放大电路输入端参加输入信号电压后，i、i、vB C CEB c CE都在原来静态直流量的底子上叠加了一个交换量，即i=I+i, i=I+i, v=V +v B B b C C c CE CE ce因此，放大电路中电压、电流包罗两个分量：一个是静态事情情 况决定的直流身分 I、 I、V ；另一个是由输入电压引起的交换身 分i、i和v。虽然这些电流、电压的瞬时值是变革的，但它们的偏 b c ce向始终是稳定的。 v中的交换分量v (即经C隔直后

22、的交换输出电压v)的幅度远比v为大，且同为正弦波电压，体现了放大作用。i 从图3.12中还可以看到，v (v )与v相位相反。这种现象 称为放大电路的反相作用,因而共射极放大电路又叫做反相电压放 大器，它是一种重要的电路组态。图3.13共射极电路 符合的静态事情点是电路实现不失真放大的须要条件 2.交换负载线放大电路在事情时，输出端总要接上一定的负载，如在图 3.13 中，负载电阻R=4kQ，这时放大电路的事情情况是否会因为R的接 人而受到影响呢?这是下面所要讨论的问题。L共射极电路(1) 画交换通路在静态时，由于隔直电容C比的作用，R对电路的Q点无影响。b2L动态事情时的情况则差别， 隔直电

23、容 C 和 C 在具有一定频率 b1 b2 的信号作用下，其容抗可以忽略；同时考虑到电源 V 的内阻很小， cc 可视为短路。这样便可画出图3.13 的交换通路如图3.14所示。 此 时图中的电压和电流都是交换身分。E 3.14交流等翹电路2）盘算交换负载电阻的阻值由图3.14中可以看出，放大电路的交换负载电阻为R与R的LCRl = Rl / Rc = 并联值，即心+聲（3）画交换负载线可见，交换负载线要比直流负载线更陡一些。另外交换负载线 和直流负载线一定在Q点相交，这是因为在线性事情范畴内，输人电 压在变革历程中是一定经过零点的。在通过零点时v=0，因此，这 一时刻既是动态历程中的一个点，

24、又与静态事情情况相符，所以这 一时刻的 i 和 v 应同时在两条负载线上，这只有是两条负载线的 交点才有可能。因此只要再确定一点即可画出交换负载线。由图 3.15 中可知，i 心1 =1.5mA，R =2kW，则 v =1 R =3Vcp CQLop CQ L“咖=卩翩十嗨=6十“砒只要作过Q （V，1 ）和v （v，0）的直线即可得到交换负CEQ CQCEM CEM载线。返回 第五节 小信号模型（微变等效电路）阐发法如果放大电路的输入信号电压很小，就可以设想把BJT小范畴内 的特性曲线近似地用直线来取代，从而可以把BJT这个非线性器件所 组成的电路看成线性电路来处理惩罚，这就是BJT小信号建

25、模的指导 思想。这种要领是把非线性问题线性化的工程处理惩罚要领。关于BJT的小信号建模，通常有两种要领，一种是已知网络的特 性方程，按此方程画出小信号模型；另一种则是从网络所代表的BJT 的物理机构出发加以阐发，再用电阻、电容、电感等电路元件来模 拟其物理历程，从而得出模型。本节从方程出发结合特性曲线来创 建小信号模型。一、BJT的小信号模型l.BJT H参数的引出蚀点人心帖巩x)址扎(F和诙話图 3.16BJT在共射极接法时，可体现为图3.16所示的双口网络。BJT 的特性曲线用图形描述了管子内部电压、电流的干系。而BJT的参数, 则是用数学形式体现管子内部电压、电流微变量的干系，两种要领

26、都是表征管子性能、反应管内物理历程的，因而两者之间一定具有 密切的内在联系。下面从管子的特性曲线出发，来找出BJT的参数。图3 . 1 6中的输入回路和输出回路电压、电流的干系可分别体现 为v=f(i,v) i=f(i,v)BE 1 B CEC 2 B CEnr I/松+兀啖如果BJT事情在小信号下，考虑电压、电流之间的微变干系，对 上面两式取全微分可得：%在上面两个式子中，由于dv、dv、di、di代表无限小的信号增量,BE CE B C也就是可以用电流、电压的交换分量来取代。即：% = Kh +肉九K二堀石+也式中h h h h称为BJT的H参数，其中ie re fe oe2. BJT的H

27、参数模型(1) H参数模型的引出图 3.17v =h i +h v体现输入回路方程，它表明输人电压v是由两个 电压相加组成的其中一个是h i ,体现输入电流i在r上的电压 降；另一个是h v，体现输出电压v对输入回路的反作用，用一个 fe cece电压源来代表。如图3.17左边的输入端等效电路，这是戴维南等效 电路的形式。i =h i +h v体现输出回路方程，它表明输出电流i是由两个并 联支路的电流相加而成的，一个是由基极电流i引起的i = h i， bcfe b用电流源体现；另一个是由于输出电压加在输出电阻l/h上引起的 oe 电流，即v h。这样，又得到图3.17右边的输出端等效电路，这

28、 是诺顿等效电路的形式。由此得到包罗四个H参数的BJT的小信号模型，这就是把BJT线 性化后的线性模型。在阐发盘算时，可以利用这个模型来取代BJT， 从而可以把BJT电路看成线性电路来处理惩罚，使庞大电路的盘算 大为简化。因此，它在电子电路阐发中应用得很遍及。用电子电路中的习惯标记体现四个H参数的BJT微变等效电路 如图3.17所示。(2) 模型的简化对付共射接法的三极管微变等效电路，H参数的量级一般是： 广加怂Ltd0怂100却=10一1 10-5G?由这些具体数字可见，h和h相对而言是很小的，对付低频放 大电路，输入回路中hv比V小得多，而输出回路中负载电阻R (或 R)比BJT输出电阻l

29、/h小得多，所以在模型中经常可以把h和h 忽略掉，这在工程盘算上不会带来显著的误差。因此图3.17可改画 成图3.18。利用这个简化模型来体现BJT时，将使BJT放大电路的 阐发盘算进一步简化。当负载电阻R (R)较小，满足R(R)/r V 0.1 的条件时，利用这个简化模型来阐发低频放大电路所得放大电路的 各主要指标，如电压增益、电流增益、放大电路的输入电阻及输出 电阻等，其误差不会凌驾10%。这在工程上已能满足要求了。图3.1SH#模型的简化(3) H参数简直定应用H参数等效电路来阐发放大电路时，首先必须得到BJT在Q 点处的H参数。由于BJT自己参数的疏散性以及参数会随Q点变革而 改变，

30、实际上在盘算时不能直接采取手册上提供的数据，因此在盘 算电路 之前，首先必须确定所用的BJT在给定Q点上的H参数。得到H参数的要领可采取H参数测试仪，或利用BJT特性图示仪 丈量B和r，r也可以借助下面的公式进行估算：bebe式中r为基区体电阻，对付低频小功率管，r约为200Q左bb bb右。这样上式可改写为式中VT为温度的电压当量，前已述及在室 温（3ooK）时，其值为26mV。应当注意的是，上式的适用范畴为0.1mA VIV5mA，实验表明，逾越此范畴，将带来较大的误差。几点说明：（1）四个参数均对交换变革量而言，只能解决交换分量的盘算，不 能用于盘算Q。（2）采取此法阐发放大电路的步调是

31、： 确定Q点； 求出Q点四周的微变等效参数； 画放大电路的微变等效电路；求解A、R、R。二、用H参数小信号模型阐发共发射极根本放大电路例题1：原理电路如图3. 19所示图 3.19（1）确定Q点 瞎=心-命（2）求出Q点四周的微变等效参数3）画放大电路的微变等效电路画微变等效电路的步调： 画出交换等效电路，将电源和电容器视为短路用BJT的H参数等效电路取代交换通路中的BJT标记 标出各支路和节点之间的电流、电压干系(4)求解 A、R、Rvio盘算输入电阻R凭据界说/喰由图可得：+尺 bO rbeO盘算输出电阻R0图3.22求RD的等做电路返回 第六节放大电路的事情点稳定问题一、放大电路的静态事

32、情点Q的重要性 一个放大电路的性能与静态事情点Q的位置有着十分密切的干 系，而静态事情点是由晶体管参数和放大器偏置电路配合决定的。晶 体管是一个对温度非常敏感的器件，当情况温度改变时，其参数会随 之改变。这样，放大器的静态事情点将产生变革，从而引起性能产生改变。因此，晶体管电路的温度稳定性，是必须重视的问题。二、温度对晶体管参数的影响图3.23共射极电路以图3.23所示共射极电路为例，阐发温度对晶体管参数的影响:(1) 当温度升高时，基极门限电压V减小。由电路的输入回路BEV =1 R+V可知，V下降，I增大，因而I增加。CC BQ b BE BE B C(2) 当温度升高时，电流放大系数B增

33、大，即I增加。C(3) 当温度升高时，I增大，I增加。CEO C综上所述，Ic、B、Vbe随温度升高的结果，都会合体现在静态 电流I增加。如果在温度变革时，能设法使I近似维持恒定，就可CC 解决问题。三、采取的步伐：(1)针对I的影响，设法使基极电流I随温度的升高而自动CBO B减小。基极电压米取牢固分压式。(2)针对Ve的影响，设法使发射结的外加电压随温度的增加而 自动减小。发射极加接R。电路图3.24所示。e图3.24射极偏置电路当满足以下条件时: I I V V1 b B BE其稳定历程如下：TC实际情况下，为了使图3.24所示电路的Q点稳定，可以按以下要求选取I和V值。1BL=；5L0

34、)Ia (Si)1|=匸1目:VaEwva l3)VaE(Ge)由于R的存在，使V不能全加在b两端，造成了A下降。解决eieV的要领是，在 R 旁边并联一个大电容 C - 旁路电容，从交换通路看， ee 它靠近短路，而不对静态事情点产生影响。(1)静态阐发(确定Q点)电路如图 3.24 所示又讥警遷利用上式可以分别求出Q点的I、I及V。C B CE(2)求电压增益Kb图3.25H#数等歳电路Vo画H参数等效电路如图3.25所示由此电路可得:眄話+4&話矗+ (1 + 0)此詛_氏_-仏R；- -K7叭 你尬十。十切謂 氐十(1十切忌= lk+a+ml3）求输入和输出电阻 求输入电阻的交换等效电

35、路如图3.26 所示。图3.2d求输入电阻的等蛊电路求输出电阻的交换等效电路如图 3.27 所示。图3.27求输出电阻的等翹电路若考虑BJT的r ,则求r的交换等效电路如右图所示。由图可ce 0知，I不为零，即R与输入回路有关。因此bo由输入回路可得：几九亠凡）十& = 0 由输出回路可得：心-地）咯=4 +）& 联立上述两式并考虑到 r R 可以解得：ce e返回第七节 共集电极电路共集放大原理电路如图3.28 所示。输入信号从基极输入，发射 极输出，故又称射极输出器。(2)求电压增益一、电路阐发射极输出器的 H 参数等效电路如图 3.29 所示，上述阐发表明：共集电路有电流放大但无电压放大

36、，A约为1, 输出电压和输入电压同相(3)输入电阻V注意：这里把 R 从输出回路折合到基极输入回路，即从大电流 L支路折合到小电流支路时，要扩大了(1+B)倍。(4)输出电阻求输出电阻时，V短路，从R看进去(不含R),可以先把R断开S e L e 先求R，贝U R=R R oo o e o注意：把输入回路(R,+r )折合到输出回路，缩小1 /(1+B)s be倍，再和R并联。e二、共集放大电路小结( 1 )有电流放大，无电压放大作用；(2) 输入电压极性和输出电压极性相位相同；(3) 输入电阻大而输出电阻小。输入电阻大可使流过信号源电流小； 输出电阻小，即带负载能力大。常用于放大电流的输入级

37、和输出级。由三极管组成的另有一种共基放大电路，该电路具有电压放大， 没有电流放大，输入阻抗低，输出阻抗高的特点，主要应用于高频放 大。有关共射、共集、共基三种根本放大电路的比力请见课本P114 返回 第八节 放大电路的频率响应概述上面对放大电路的阐发历程中，都只是考虑其根本的性能。在实 际的放大电路中总是存在一些电抗性元件，如电感、电子器件的极间 电容以及接线电容与接线电感等。因此，放大电路的输出和输人之间 的干系一定和信号频率有关。放大电路的频率响应所指的是，在输入正弦信号情况下，输出随频率连续变革的稳态响应。若考虑电抗性元件的作用和信军号频率变量，则放大电路的电压 丄卩2=宝凹或 A =坷

38、53）增益可表达为：卩心式中3为信号的角频率，A（3）体现电压增益的模与角频率之 间的干系，称为幅频响应。而ev（3）体现放大电路输出与输人正弦 电压信号的相位差与角频率之间的干系，称为相频响应，二者综合 起来可全面表征放大电路的频率响应。图3.32是一个普通音响系统放大电路的幅频响应。图中间一段是平坦的，即增益保持常数60dB,称为中频区。 在20H和20kH两点增益分别下降3dB，而在低于20H和高于20kH z z z z 的两个区域，增益随频率远离这两点而下降。在输入信号幅值保持稳定条件下，增益下降3dB的频率点，其 输出功率约便是中频区输出功率的一半，通常称为半功率点。一般把 幅频响

39、应的高、低两个半功率点间的频率差界说为放大电路的带 宽 ，即 BW = f- f式中，f是频率响应的高端半功率点，也称为上限频率，而f HL 则称为下限频率。由于通常有Ff的干系，故有BWf。l HH有些放大电路的频率响应，中频区平坦部分一直延伸到直流，可 以认为它是上图的一种特殊情况，即下限频率为零。这种放大电路称 为直流 （直接耦合）放大电路。现代模拟集成电路大多采取直接耦合 进行放大。返回 本章小结1、BJT的结构、特性参数、选用知识；2、由BJT组成的3种电路形式及其特点；3、放大电路的阐发要领：图解法和小信号模型阐发法；4、放大电路事情点不稳定的原因及稳定事情点的要领；5、放大电路频率响应的根本看法。返回