(第七讲)半导体三极管及放大电路基础(4)

第七讲3半导体三极管及放大电路基础（续）3.1半导体三极管（BJT）3.2共射极放大电路3.3图解分析法3.4小信号模型分析法3.5放大电路的工作点稳定问题3.6共集电极电路和共基极电路3.7放大电路的频率响应温度变化对ICBO的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对的影响稳定工作点原理放大电路指标分析固定偏流电路与射极偏置电路的比较3.5.1温度对工作点的影响3.5.2射极偏置电路3.5放大电路的工作点稳定问题QvCE/ViC/mAiB=0IBQ11.温度变化对ICBO的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度T输出特性曲线上移)()C25CBO(CBO00TTkTeIIV102.2)(30)C25BE(BE0TTVVT温度T输入特性曲线左移3.温度变化对的影响温度每升高1°C，要增加0.5%1.0%温度T输出特性曲线族间距增大QvCE/ViC/mAiB=0IBQ1总之：ICBOICEOTVBEIBIC3.5.1温度对工作点的影响温度对Q点的影响3.5.2射极偏置电路1.稳定工作点原理（演示）目标：温度变化时，使IC维持恒定。如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。T稳定原理：ICIEICVE、VB不变VBEIB（反馈控制）b点电位基本不变的条件：I1IB，CCb2b1b2BVRRRV此时，不随温度变化而变化。VBVBE且Re可取大些，反馈控制作用更强。一般取I1=(5~10)IB，VB=3V~5V3.5.2射极偏置电路1.稳定工作点原理3.5.2射极偏置电路CCb2b1b2BVRRRVeBEBECRVVII)(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVVCBII2.放大电路指标分析①静态工作点3.5.2射极偏置电路输出回路：)//(LcboRRIV输入回路：ebbebeebebi)1(RIrIRIrIV电压增益：ebeLcebebLcbioV)1()//(])1([)//(RrRRRrIRRIVVAA画小信号等效电路B确定模型参数已知，求rbe)mA()mV(26)1(200EQbeIrC增益2.放大电路指标分析（续）②电压增益3.5.2射极偏置电路])1(//[//ebeb2b1TTiRrRRIVRbRTbIIIebbebeebebT)1(RIrIRIrIV)//(b2b1RTbRRIV根据定义由电路列出方程则输入电阻放大电路的输入电阻不包含信号源的内阻TTiIVR2.放大电路指标分析（续）③输入电阻3.5.2射极偏置电路输出电阻oco//RRR求输出电阻的等效电路•网络内独立源置零•负载开路•输出端口加测试电压对回路1和2列KVL方程rce对分析过程影响很大，此处不能忽略0)()(ecbsbebRIIRrI0)()(ebccebcTRIIrIIV其中b2b1ss////RRRR则)1(esbeececToRRrRrIVR当coRR时，coRR一般cceoRrR（）2.放大电路指标分析（续）④输出电阻3.5.2射极偏置电路共射极放大电路静态：bBECCBRVVIBCIβIcCCCCERIVVCCb2b1b2BVRRRVeBEBECRVVII)(eeCCCCERRIVVCBII3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较3.5.2射极偏置电路固定偏流共射极放大电路电压增益：beLc)//(rRRAVebeLcV)1()//(RrRRARbviRcRLiVbIcIOVbI固定偏流共射极放大电路输入电阻：bebiii//rRIVRebeb2b1i)1(////RrRRR输出电阻：Ro=RccoRR#射极偏置电路做如何改进，既可以使其具有温度稳定性，又可以使其具有与固定偏流电路相同的动态指标？3.固定偏流电路与射极偏置电路的比较Re接有旁路电容的射极偏置电路3.5.2射极偏置电路beLcebeLcV)//()1()//(rRRRrRRAbeb2b1ebeb2b1i////)1(////rRRRrRRRend电路分析复合管静态工作点动态指标三种组态的比较3.6.1共集电极电路3.6.2共基极电路3.6共集电极电路和共基极电路共集电极电路结构如图示该电路也称为射极输出器①求静态工作点ebBECCB)1(RRVVIeCCCeECCCERIVRIVVBCIIeEBEbBCCRIVRIVBE)1(II由得3.6.1共集电极电路1.电路分析输出回路：输入回路：LbbebLbbbebi)1()(RIrIRIIrIV电压增益：1)1()1(])1([)1(LbeLLbeLLbebLbioVRrRRrRRrIRIVVAA画小信号等效电路B确定模型参数已知，求rbe)mA()mV(26)1(200EQbeIrC增益3.6.1共集电极电路其中LeL//RRRLbLbbo)1()(RIRIIV一般beLrR，则电压增益接近于1，1VA即同相与ioVV电压跟随器1.电路分析（续）②电压增益③输入电阻])1(//[LbebTTiRrRIVRbRTbIIILbbebT)1(RIrIVbRTbRIV根据定义由电路列出方程则输入电阻TTiIVRLeL//RRR当beLrR1，时，Lbi//RRR3.6.1共集电极电路输入电阻大④输出电阻由电路列出方程eRbbTIIII)(sbebTRrIVeRTeRIV其中bss//RRR则输出电阻1//beseTTorRRIVR当1beserRR，1时，besorRR输出电阻小共集电极电路特点：同相与ioVV◆电压增益小于1但接近于1，◆输入电阻大，对电压信号源衰减小◆输出电阻小，带负载能力强#既然共集电极电路的电压增益小于1（接近于1），那么它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？1.电路分析（续）共集电路工作原理动画3.6.1共集电极电路作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe复合管也称为达林顿管2.复合管一般规律：1、复合管的类型（极性）与第一个管相同；2、第二个管的集电结（CB电极）与第一个管的CE电极相连，电流的方向与箭头一致；3、一般情况下，第一个管为小功率管，第二个管为大功率管；4、可以用两个及更多的三极管构成复合管，复合管的β约为各管β之积。直流通路与射极偏置电路相同CCb2b1b2BVRRRVeBEBECRVVII)(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVVCBII3.6.2共基极电路1.静态工作点3.6.2共基极电路①电压增益输出回路：输入回路：bebirIV电压增益：beLbebLbioVrRrIRIVVALbLcoRIRIVLcL//RRR2.动态指标3.6.2共基极电路#共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？③输出电阻1)(1bebbebeiebirIrIIVrR11////bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR2.动态指标(续)②输入电阻电压增益：beLc)//(rRR输入电阻：beb//rR输出电阻：cR3.6.2共基极电路)//)(1()//()1(LebeLeRRrRR)//)(1(//LebebRRrR1)//(//bebserRRRbeLc)//(rRR1//beerRcR3.三种组态的比较ioVVVA1.放大电路如图所示。试求。已知=50。mA69.1B2C2II解：uA9.33)1(ebBECCB2RRVVI6.984)mA()mV(26)1(200Ebe2Irk61k//4k)]4)(1(k//[150be2i2rR5.217)//(be1i2c1io1V1rRRVVA1o1oV2VVA5.217V2V1o1oio1ioVAAVVVVVVA863//k300be1be1irrR95501k9846.0)k150//k4(//k41)//(//1)//(//be2b2o1e2bebseorRRRrRRRR8633.4be1r节例题中已求得87.1153.4VA倍数节例题中求得单级放大两者比较可看出增益明显提高end例题课外作业PP.140~1413.5.3,3.5.4,3.6.2，3.6.3