模電課件第二章

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1、模電課件第二章模電課件第二章雙極型晶體管又稱為半導(dǎo)體三極管、晶雙極型晶體管又稱為半導(dǎo)體三極管、晶體三極管，簡(jiǎn)稱晶體管。是電子電路主要的有體三極管，簡(jiǎn)稱晶體管。是電子電路主要的有源器件，可用來(lái)放大、振蕩、調(diào)制等。源器件，可用來(lái)放大、振蕩、調(diào)制等。第1頁(yè)/共71頁(yè)ecb發(fā)射極發(fā)射極基極基極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)NPNcbeNPNPNPcbe(a) NPN管的原理結(jié)構(gòu)示意圖管的原理結(jié)構(gòu)示意圖(b) 電路符號(hào)電路符號(hào)2-1 雙極型晶體管的工作原理雙極型晶體管的工作原理base collector emitter第2頁(yè)/共71頁(yè)P(yáng)集電極基極發(fā)射極集電結(jié)發(fā)射結(jié)

2、發(fā)射區(qū)集電區(qū)(a)NPNcebPNPcebb基區(qū)ec(b)N襯底N型外延PNcebSiO2絕緣層集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射結(jié)集電區(qū)(c)NN(c)平面管結(jié)構(gòu)剖面圖圖圖2-1 晶體管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)晶體管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)第3頁(yè)/共71頁(yè)說(shuō)明說(shuō)明1.三區(qū)三區(qū)(發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū))二結(jié)（發(fā)射結(jié)、二結(jié)（發(fā)射結(jié)、集電結(jié)）集電結(jié)）3.雙極型晶體管具有放大作用的結(jié)構(gòu)條件：雙極型晶體管具有放大作用的結(jié)構(gòu)條件：N+N+、P P（發(fā)射區(qū)相對(duì)于基區(qū)重?fù)诫s）基（發(fā)射區(qū)相對(duì)于基區(qū)重?fù)诫s）基區(qū)薄集電結(jié)的面積大區(qū)薄集電結(jié)的面積大4.管子符號(hào)的箭頭方向?yàn)榘l(fā)射結(jié)正偏的方向管子符號(hào)的箭頭方向?yàn)榘l(fā)射結(jié)正偏的方向2.分類：分

3、類：PNP型、型、NPN型型第4頁(yè)/共71頁(yè) 2-1-1 放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過(guò)程放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過(guò)程cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN圖圖22 晶體管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)和各極電流晶體管內(nèi)載流子的運(yùn)動(dòng)和各極電流第5頁(yè)/共71頁(yè)二、發(fā)射區(qū)的作用：向基區(qū)注入電子二、發(fā)射區(qū)的作用：向基區(qū)注入電子三、基區(qū)的作用：傳送和控制電子三、基區(qū)的作用：傳送和控制電子四、集電區(qū)的作用：收集電子四、集電區(qū)的作用：收集電子說(shuō)說(shuō) 明明一、晶體管處于放大狀態(tài)的偏置條件：一、晶體管處于放大狀態(tài)的偏置條件：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 第6頁(yè)

4、/共71頁(yè)2-1-2 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系CBOBNBIIICNBNENEIIIICBOCNCIIICBEIIIbceIBICIEcICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN第7頁(yè)/共71頁(yè) 一、直流電流放大系數(shù)：一、直流電流放大系數(shù)：一般一般20020共射極共射極CBOBCBOCBNCNIIIIII含義：基區(qū)每復(fù)合一個(gè)電子，就有含義：基區(qū)每復(fù)合一個(gè)電子，就有個(gè)電個(gè)電子擴(kuò)散到集電區(qū)去。子擴(kuò)散到集電區(qū)去。第8頁(yè)/共71頁(yè)共基極共基極1ECBOCENCNIIIII一般一般99.097.01EEECNECNIIIIII11CNCNCNBNCNENCNIIII

5、III兩者關(guān)系：兩者關(guān)系：第9頁(yè)/共71頁(yè)二、二、IC、 IE、 IB、三者關(guān)系三者關(guān)系：cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN 若忽略若忽略 ICBO , 則則,BCIIBEII)1(,ECIIEBII)1(第10頁(yè)/共71頁(yè)22 晶體管伏安特性曲線及參數(shù)晶體管伏安特性曲線及參數(shù)全面描述晶體管各極電流與極間電壓關(guān)系的曲線。全面描述晶體管各極電流與極間電壓關(guān)系的曲線。圖圖23晶體管的三種基本接法（晶體管的三種基本接法（組態(tài)組態(tài)）(a)cebiBiC輸出輸出回路回路輸入輸入回路回路(b)ecbiBiEceiEiCb(c)(a)共發(fā)射極；共發(fā)射極；(b)

6、共集電極；共集電極；(c)共基極共基極 第11頁(yè)/共71頁(yè) 221 晶體管共發(fā)射極特性曲線晶體管共發(fā)射極特性曲線一、共發(fā)射極輸出特性曲線一、共發(fā)射極輸出特性曲線AmAVViBiCUCCUBBRCRBuBEuCE測(cè)量電路測(cè)量電路共發(fā)射極輸出特性曲線：輸出電流共發(fā)射極輸出特性曲線：輸出電流iC與輸出電壓與輸出電壓uCE的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線(以以iB為參變量為參變量)常數(shù)BiCECufi)(第12頁(yè)/共71頁(yè)uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBE圖圖25 共射輸出特性曲線共射輸出特性曲線第13頁(yè)/共71頁(yè)1. 放大區(qū)放大區(qū)發(fā)

7、射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏（2）uCE 變化對(duì)變化對(duì) IC 的影響很小（的影響很?。ê懔魈匦院懔魈匦裕?）iB 對(duì)對(duì)iC 的控制作用很強(qiáng)。的控制作用很強(qiáng)。用交流電流放大倍數(shù)來(lái)描述：用交流電流放大倍數(shù)來(lái)描述：常數(shù)CEuBCII在數(shù)值上近似等于在數(shù)值上近似等于 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：特性圖中特性圖中= =？即即IC主要由主要由IB決定，與輸出環(huán)路的外電路無(wú)關(guān)。決定，與輸出環(huán)路的外電路無(wú)關(guān)。第14頁(yè)/共71頁(yè)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)(厄爾利效應(yīng)厄爾利效應(yīng)) cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICNuCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)I

8、B40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBEuCE c結(jié)反向電壓結(jié)反向電壓 c結(jié)寬度結(jié)寬度 基區(qū)寬度基區(qū)寬度 基區(qū)中電子與空穴復(fù)合的機(jī)會(huì)基區(qū)中電子與空穴復(fù)合的機(jī)會(huì) iC 第15頁(yè)/共71頁(yè)uCE/V5101501234飽和區(qū)截止區(qū)IB40A30A20A10A0AiBICBO放大區(qū)iC/mAuCEuBE基調(diào)效應(yīng)表明：輸出交流電阻基調(diào)效應(yīng)表明：輸出交流電阻rCE=uCE/iCQUCEQUA(厄爾利電壓厄爾利電壓)CQACQCEQAceIUIUUrICQ第16頁(yè)/共71頁(yè)2. 飽和區(qū)飽和區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置。由于集電結(jié)正偏，不利于集電

9、極收集電子，由于集電結(jié)正偏，不利于集電極收集電子，造成基極復(fù)合電流增大。因此造成基極復(fù)合電流增大。因此（1） i B 一定時(shí)，一定時(shí)，i C 比放大時(shí)要小比放大時(shí)要?。?）U CE一定時(shí)一定時(shí) i B 增大，增大，i C 基基 本不變（飽和區(qū)）本不變（飽和區(qū)）臨界飽和：臨界飽和：UCE = UBE，即，即UCB=0（C結(jié)零偏）。結(jié)零偏）。第17頁(yè)/共71頁(yè)飽和時(shí)，飽和時(shí)，c、e間的電壓稱為飽和壓降，間的電壓稱為飽和壓降，記作記作UCE(sat)。（小功率（小功率Si管）管） UCE(sat) = 0.5V|0.3V(深飽和深飽和)；（小功率（小功率Ge管）管） UCE(sat) = 0.2V|

10、0.1V (深飽和深飽和)。三個(gè)電極間的電壓很小，各極電流主三個(gè)電極間的電壓很小，各極電流主要由外電路決定。要由外電路決定。第18頁(yè)/共71頁(yè)3. 截止區(qū)截止區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反向偏置。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反向偏置。三個(gè)電極均為反向電流，所以數(shù)值很小。三個(gè)電極均為反向電流，所以數(shù)值很小。i B = -i CBO （此時(shí)（此時(shí)i E =0 ）以下稱為截止區(qū)。）以下稱為截止區(qū)。工程上認(rèn)為：工程上認(rèn)為：i B =0 以下即為截止區(qū)。以下即為截止區(qū)。因?yàn)樵谝驗(yàn)樵趇 B =0 和和i B =-i CBO 間，放大作用很弱。間，放大作用很弱。第19頁(yè)/共71頁(yè) 二、共發(fā)射極輸入特性曲線二、共發(fā)射極輸入

11、特性曲線iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE0 UCE1常數(shù)CEuBEBufi)(圖圖26 共發(fā)射極輸入特性曲線共發(fā)射極輸入特性曲線 第20頁(yè)/共71頁(yè)（1）U CE = 0 時(shí)，晶體管相當(dāng)于兩個(gè)并聯(lián)二時(shí)，晶體管相當(dāng)于兩個(gè)并聯(lián)二極管，極管，i B 很大，曲線明顯左移。很大，曲線明顯左移。（2）0 UCE 1 時(shí)，隨著時(shí)，隨著 UCE 增加，曲線右增加，曲線右移，特別在移，特別在 0 UCE1 時(shí)，曲線近似重合。時(shí)，曲線近似重合。 iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE0 UCE1第21頁(yè)/共71頁(yè)三、溫度對(duì)晶體管特性曲線的影響三、溫度對(duì)晶體管特性曲線的影響

12、T ，uBE：CmVmVTuBE)/5 . 22(T ， ICBO ：1012122TTCBOCBOIIT ， ：C/).(T150CBOBCIII)1 (T ， IC ：結(jié)結(jié) 論論 第22頁(yè)/共71頁(yè)2-2-2 晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù) 一、電流放大系數(shù)一、電流放大系數(shù)1. 共射直流放大系數(shù)共射直流放大系數(shù)反映靜態(tài)時(shí)集電極電流與基極電流之比。反映靜態(tài)時(shí)集電極電流與基極電流之比。2. 共射交流放大系數(shù)共射交流放大系數(shù)反映動(dòng)態(tài)時(shí)的電流放大特性。反映動(dòng)態(tài)時(shí)的電流放大特性。由于由于ICBO、ICEO 很小，因此很小，因此在以后的計(jì)算中，不必區(qū)分。在以后的計(jì)算中，不必區(qū)分。第23頁(yè)/共71頁(yè)4

13、.共基交流放大系數(shù)共基交流放大系數(shù) 3.共基直流放大系數(shù)共基直流放大系數(shù)常數(shù)BuECII由于由于ICBO、ICEO 很小，因此很小，因此在以后的計(jì)算中，不必區(qū)分。在以后的計(jì)算中，不必區(qū)分。第24頁(yè)/共71頁(yè)二、極間反向電流二、極間反向電流1 ICBO發(fā)射極開路時(shí)，集電極發(fā)射極開路時(shí)，集電極基極間的反向電流，稱為基極間的反向電流，稱為集電極反向飽和電流。集電極反向飽和電流。2 ICEO基極開路時(shí)，集電極基極開路時(shí)，集電極發(fā)射極間的反向電流，稱為發(fā)射極間的反向電流，稱為集電極穿透電流。集電極穿透電流。3 IEBO集電極開路時(shí)，發(fā)射極集電極開路時(shí)，發(fā)射極基極間的反向電流。基極間的反向電流。第25頁(yè)/

14、共71頁(yè)三、三、 結(jié)電容結(jié)電容包括發(fā)射結(jié)電容包括發(fā)射結(jié)電容Ce 和集電結(jié)電容和集電結(jié)電容Cc 四、晶體管的極限參數(shù)四、晶體管的極限參數(shù) 1 擊穿電壓擊穿電壓U(BR)CBO指發(fā)射極開路時(shí)，集電極指發(fā)射極開路時(shí)，集電極基極間基極間的反向擊穿電壓。的反向擊穿電壓。U(BR)CEO指基極開路時(shí)，集電極指基極開路時(shí)，集電極發(fā)射極間發(fā)射極間的反向擊穿電壓。的反向擊穿電壓。U(BR)CEO ICM時(shí)，雖然管子不致于損時(shí)，雖然管子不致于損壞，但壞，但值已經(jīng)明顯減小。值已經(jīng)明顯減小。例如：例如：3DG6(NPN)， U(BR)CBO =115V， U(BR)CEO =60V，U(BR)EBO=8V。第27頁(yè)/

15、共71頁(yè)3 集電極最大允許耗散功率集電極最大允許耗散功率PCM PCM 表示集電極上允許損耗功率的最大表示集電極上允許損耗功率的最大值。超過(guò)此值就會(huì)使管子性能變壞或燒毀。值。超過(guò)此值就會(huì)使管子性能變壞或燒毀。PCM與管芯的材料、大小、散熱條件及與管芯的材料、大小、散熱條件及環(huán)境溫度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度等因素有關(guān)。 PCM =ICUCE第28頁(yè)/共71頁(yè)uCE工作區(qū)iC0安全I(xiàn)CMU(BR)CEOPCM圖圖27 晶體管的安全工作區(qū)晶體管的安全工作區(qū) 功耗功耗線線第29頁(yè)/共71頁(yè)23 晶體管工作狀態(tài)分析及偏置電路晶體管工作狀態(tài)分析及偏置電路應(yīng)用晶體管時(shí)，首先要將晶體管設(shè)置在合應(yīng)用晶體管時(shí)，首先要

16、將晶體管設(shè)置在合適的工作區(qū)間，如進(jìn)行語(yǔ)音放大需將晶體管設(shè)置適的工作區(qū)間，如進(jìn)行語(yǔ)音放大需將晶體管設(shè)置在放大區(qū)，如應(yīng)用在數(shù)字電路，則晶體管工作在在放大區(qū)，如應(yīng)用在數(shù)字電路，則晶體管工作在飽和區(qū)或截止區(qū)。飽和區(qū)或截止區(qū)。 因此，如何設(shè)置和分析晶體管的工作狀態(tài)因此，如何設(shè)置和分析晶體管的工作狀態(tài)是晶體管應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。是晶體管應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。第30頁(yè)/共71頁(yè)直流工作狀態(tài)分析（靜態(tài)分析）直流工作狀態(tài)分析（靜態(tài)分析）將輸入、輸出特性曲線將輸入、輸出特性曲線線性化線性化（即用若干直線段表示）（即用若干直線段表示）等效電路（模型）等效電路（模型）靜態(tài)：由電源引起的一種工作狀態(tài)靜態(tài)：由電源引起的一種工作狀態(tài)

17、23 晶體管工作狀態(tài)分析及偏置電路晶體管工作狀態(tài)分析及偏置電路第31頁(yè)/共71頁(yè) 231 晶體管的直流模型晶體管的直流模型由外電路偏置的晶體管，其各極直流電由外電路偏置的晶體管，其各極直流電流和極間直流電壓所對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線上的流和極間直流電壓所對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)。一個(gè)點(diǎn)。 靜態(tài)工作點(diǎn)（簡(jiǎn)稱靜態(tài)工作點(diǎn)（簡(jiǎn)稱Q點(diǎn)）：點(diǎn)）：靜態(tài)工作電壓、電流。在下標(biāo)再加個(gè)靜態(tài)工作電壓、電流。在下標(biāo)再加個(gè)Q表示，如表示，如IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ 第32頁(yè)/共71頁(yè)(a) 輸入特性近似輸入特性近似 圖圖28晶體管伏安特性曲線的折線近晶體管伏安特性曲線的折線近似似uBE0iBUBE(on)0uC

18、EiCUCE(sat)IB 0(b) 輸出特性近似輸出特性近似飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)第33頁(yè)/共71頁(yè)(a)ebc(b)ebcIBIBUBE(on)(c)ebcUBE(on)UCE(sat) 圖圖29晶體管三種狀態(tài)的直流模型晶體管三種狀態(tài)的直流模型(a)截止?fàn)顟B(tài)模型；截止?fàn)顟B(tài)模型；(b)放大狀態(tài)模型；放大狀態(tài)模型；(c)飽和狀態(tài)模型飽和狀態(tài)模型 第34頁(yè)/共71頁(yè)例例1 晶體管電路如圖晶體管電路如圖210(a)所示。若已知所示。若已知晶體管工作在放大狀態(tài)，晶體管工作在放大狀態(tài)，=100，試計(jì)算晶體管，試計(jì)算晶體管的的IBQ，ICQ和和UCEQ。(a) 電路電路ICQUCEQ270

19、kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k第35頁(yè)/共71頁(yè) (b)直流等效電路直流等效電路圖圖210晶體管直流電路分晶體管直流電路分析析eRBUBE(on)bIBQIBQcICQUCCRCUCEQUBB第36頁(yè)/共71頁(yè) 解解 因?yàn)橐驗(yàn)閁BB使使e結(jié)正偏，結(jié)正偏，UCC使使c結(jié)反偏，所以結(jié)反偏，所以晶體管可以工作在放大狀態(tài)。這時(shí)用圖晶體管可以工作在放大狀態(tài)。這時(shí)用圖29(b)的模型代替晶體管，便得到圖的模型代替晶體管，便得到圖2-10(b)所示的直所示的直流等效電路。由圖可知流等效電路。由圖可知)(onBEBBQBBURIUVRIUUmIImRUUICCQCCCEQBQCQBonBEBBBQ

20、63212202. 010002. 02707 . 06)(故有故有第37頁(yè)/共71頁(yè)(a) 電路電路ICQUCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k例例2：若：若UBB從零增加，說(shuō)明晶體管的工作區(qū)間以從零增加，說(shuō)明晶體管的工作區(qū)間以及及IBQ、ICQ、UCEQ的變化情況？的變化情況？ 當(dāng)當(dāng)UBB從從之間時(shí)，兩個(gè)結(jié)之間時(shí)，兩個(gè)結(jié)都反偏，管子進(jìn)入截止區(qū)。都反偏，管子進(jìn)入截止區(qū)。IBQ=ICQ0。UCEQUCC。 分析：分析：第38頁(yè)/共71頁(yè)(a) 電路電路ICQUCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k當(dāng)當(dāng)UBB繼續(xù)增大，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，管繼續(xù)增大，發(fā)射結(jié)正

21、偏，集電結(jié)反偏，管子進(jìn)入放大區(qū)。隨著子進(jìn)入放大區(qū)。隨著IBQ的增大，的增大，ICQ=IBQ也增大。也增大。UCEQ=UCC- ICQRC不斷下降。不斷下降。 第39頁(yè)/共71頁(yè)(a) 電路電路ICQUCEQ270kRBUBB6VIBQUCC12VRC3k當(dāng)當(dāng)UBB增大到增大到UCEQUBE(on)則發(fā)射結(jié)正偏，下面關(guān)鍵則發(fā)射結(jié)正偏，下面關(guān)鍵是判斷集電結(jié)是正偏還是是判斷集電結(jié)是正偏還是反偏。反偏。第42頁(yè)/共71頁(yè)若假定為放大狀態(tài)：則直流等效電路如圖若假定為放大狀態(tài)：則直流等效電路如圖2-11(b)所示，所示，RBUBBRCUCCUEEREUBE(on)IB圖圖2-11(b) 放大狀態(tài)下的等效電

22、路放大狀態(tài)下的等效電路第43頁(yè)/共71頁(yè) UBB - UEE - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE)()1 ()(ECCQEECCCEQEQBQCQEBOnBEEEBBBQRRIUUUIIIRRUUUI)(onBECEQUU若方法方法1：則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀態(tài)；)(onBECEQUU若第44頁(yè)/共71頁(yè)ECOnBEEECCsatCRRUUUI)()()()(satCsatBII)(satBBQII若)(satBBQII若方法方法2：則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于放大狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀態(tài)；則晶體管處于飽和狀

23、態(tài)；第45頁(yè)/共71頁(yè) 圖圖211晶體管直流分析的一般性電路晶體管直流分析的一般性電路(c)飽和狀態(tài)下的等效電路飽和狀態(tài)下的等效電路RBUBBRCUCCUEEREUBE(on)UCE(sat)第46頁(yè)/共71頁(yè)ECQBQsatCECCQEECCECQBQonBEBBQEEBBRIIURIUURIIURIUU)()()()(晶體管處于飽和狀態(tài)時(shí)：晶體管處于飽和狀態(tài)時(shí)：RBUBBRCUCCUEEREUBE(on)UCE(sat)第47頁(yè)/共71頁(yè)補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題1 晶體管電路如下圖所示。已知=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRERCUCC500K1K2K 12V補(bǔ)充例題1電路第48頁(yè)

24、/共71頁(yè)1.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：CCBBonBEBBUUUU且,)(晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)： UBB - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQREmARRUUIEBOnBEBBBQ2)(1072. 01015007 . 05)1 (第49頁(yè)/共71頁(yè)mAIIBQCQ72. 01072. 01002VRRIUUECCQCCCEQ10372. 012)()(onBECEQUU晶體管處于放大狀態(tài)；第50頁(yè)/共71頁(yè)補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題2 晶體管電路如下圖所示。已知=100，試判斷晶體管的工作狀態(tài)。5VRBUBBRCUCC50K2K 12V補(bǔ)充

25、例題2電路第51頁(yè)/共71頁(yè)1.先判斷晶體管是否處于截止?fàn)顟B(tài)：CCBBonBEBBUUUU且,)(晶體管不處于截止?fàn)顟B(tài)；2.再判斷晶體管是處于放大狀態(tài)還是飽和狀態(tài)： UBB - UBE(on) =IBQRBmARUUIBOnBEBBBQ2)(106 . 8507 . 05第52頁(yè)/共71頁(yè)mAIIBQCQ6 . 8106 . 81002VRIUUCCQCCCEQ2 . 526 . 8120CEQU晶體管不可能處于放大區(qū)，而應(yīng)工作在飽和區(qū)晶體管不可能處于放大區(qū)，而應(yīng)工作在飽和區(qū)；VUsatCE5 . 0)(設(shè)則mARUUICsatCECCCQ75. 525 . 012)(VUCEQ5 . 0第5

26、3頁(yè)/共71頁(yè)例例2 晶體管電路及其輸入電壓晶體管電路及其輸入電壓ui的波形如圖的波形如圖2-12(a),(b)所示。已知所示。已知=50，試求，試求ui作用下輸出電作用下輸出電壓壓uo的值，并畫出波形圖。的值，并畫出波形圖。 R33kUCC5VRB39kuiuo(a)電路電路第54頁(yè)/共71頁(yè) 圖圖212例題例題2電路及電路及ui,uo波形圖波形圖05tuo/ /V0.3(c) uo波形圖波形圖03tui/ /V(b) ui波形圖波形圖第55頁(yè)/共71頁(yè) 解解:當(dāng)當(dāng)ui=0時(shí)，時(shí)，UBE=0，則晶體管截止。此時(shí)，則晶體管截止。此時(shí)，ICQ=0,uo=UCEQ=UCC=5V。當(dāng)。當(dāng)ui =3V

27、時(shí)，晶體管導(dǎo)時(shí)，晶體管導(dǎo)通且有通且有m028. 0504 . 1Im06. 0I)sat(CBQ 而集電極而集電極臨界臨界飽和電流為飽和電流為 因?yàn)橐驗(yàn)?m06. 0397 . 03RUuIB)on(BEiBQm4 . 137 . 05RUUIC)on(BECC)sat(C第56頁(yè)/共71頁(yè)所以晶體管處于飽和。所以晶體管處于飽和。ICQIC(sat)，uo=UCEQ=UCE(sat)。uo波形如圖波形如圖212(c)所示。所示。第57頁(yè)/共71頁(yè) 233 放大狀態(tài)下的偏置電路放大狀態(tài)下的偏置電路電路形式簡(jiǎn)單電路形式簡(jiǎn)單 偏置下的工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更換管子偏置下的工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更換管

28、子時(shí)，應(yīng)力求保持穩(wěn)定，應(yīng)始終保持在放大區(qū)。時(shí)，應(yīng)力求保持穩(wěn)定，應(yīng)始終保持在放大區(qū)。對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小 第58頁(yè)/共71頁(yè) 一、固定偏流電路一、固定偏流電路圖圖213固定偏流電路固定偏流電路RBUCCRC單電源供電。單電源供電。UEE=0，UBB由由UCC提供提供 只要合理選擇只要合理選擇RB，RC的阻值，晶體管將處于的阻值，晶體管將處于放大狀態(tài)。放大狀態(tài)。第59頁(yè)/共71頁(yè)圖圖213固定偏流電路固定偏流電路RBUCCRC缺點(diǎn)：工作點(diǎn)穩(wěn)定性差；（缺點(diǎn)：工作點(diǎn)穩(wěn)定性差；（IBQ固定，當(dāng)固定，當(dāng)、ICBO等變化等變化ICQ、UCEQ的變化的變化工作點(diǎn)產(chǎn)生較大工作點(diǎn)產(chǎn)

29、生較大的漂移的漂移使管子進(jìn)入飽和或截止區(qū)）使管子進(jìn)入飽和或截止區(qū)） BCCBonBECCBQRURUUI)(,IIBQCQCCQCCCEQRIUU優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第60頁(yè)/共71頁(yè)二、電流負(fù)反饋型偏置電路二、電流負(fù)反饋型偏置電路 圖圖214 電流負(fù)反饋型偏置電路電流負(fù)反饋型偏置電路RBUCCRCRE在固定偏置電路的發(fā)射極加一個(gè)在固定偏置電路的發(fā)射極加一個(gè)RE電阻電阻 第61頁(yè)/共71頁(yè)若若 ICQIEQ UEQ(=IEQRE) EB)on(BECCBQR)(RUUI1ICQ IBQ UBEQ(= UBQ -UEQ)RBUCCRCRE負(fù)反饋機(jī)制負(fù)反饋機(jī)制工作點(diǎn)計(jì)算式：工作

30、點(diǎn)計(jì)算式：BQCQIIECCQCCCEQRRIUU第62頁(yè)/共71頁(yè)三、分壓式偏置電路三、分壓式偏置電路(a)電路電路RB1UCCRCRERB2圖圖215分壓式偏置電分壓式偏置電路路在電流負(fù)反饋型偏置電在電流負(fù)反饋型偏置電路的基極加一個(gè)偏置電路的基極加一個(gè)偏置電阻阻RB2。 第63頁(yè)/共71頁(yè) 為確保為確保UB固定固定，應(yīng)滿足流過(guò)，應(yīng)滿足流過(guò)RB1、RB2的電流的電流I1IBQ，這就要求，這就要求RB1、RB2的取值愈小愈好。但的取值愈小愈好。但是是RB1 、 RB2過(guò)小，將增大電源過(guò)小，將增大電源UCC的無(wú)謂損耗，的無(wú)謂損耗，因此要二者兼顧。通常選取因此要二者兼顧。通常選取1I鍺管）硅管）(

31、)2010()105(BQBQII并兼顧并兼顧UCEQ而取而取CCBUU)3151(第64頁(yè)/共71頁(yè)分析：電路的基極與地之間用戴維南定理等效分析：電路的基極與地之間用戴維南定理等效 (a)電路電路RB1UCCRCRERB2圖圖215分壓式偏置電分壓式偏置電路路RB2UCC基極基極地地RB1RBUBB基極基極地地第65頁(yè)/共71頁(yè)其中其中 RB=RB1RB2CCBBBBBBURRRUU212(b)用戴維南定理等效后的電路UCCRCRERBICQUBBIBQ工作點(diǎn)計(jì)算：工作點(diǎn)計(jì)算：EonBEBBEBonBEBBBQRUURRUUI11EonBEBBBQCQRUUII第66頁(yè)/共71頁(yè)例例3 電路

32、如圖電路如圖215(a)所示。已知所示。已知=100, UCC=12V,RB1=39k,RB2=25k,RC=RE=2k，試，試計(jì)算工作點(diǎn)計(jì)算工作點(diǎn)ICQ和和UCEQ。(a)電路電路RB1UCCRCRERB2第67頁(yè)/共71頁(yè)kRRRBBB15253921 解：解： (a)電路電路RB1UCCRCRERB2=100, UCC=12V, RB1=39k, RB2=25k, RC=RE=2kVURRRUCCBBBBB7 . 412253925212mARRUUIEBonBEBBBQ019. 02101157 . 07 . 4)1 ()(mAIIBQCQ9 . 1019. 0100VRRIUUECCQCCCEQ4 . 4)22(9 . 112)(第68頁(yè)/共71頁(yè)若按估算法直接求若按估算法直接求ICQ，則：，則：mARUUIEonBEBQCQ227 . 07 . 4)(時(shí)，誤差很小。按估算法求，CQBEIRR)1 (第69頁(yè)/共71頁(yè)若若增加，工作點(diǎn)增加，工作點(diǎn)是 否 發(fā) 生 改 變 ？ 設(shè)是 否 發(fā) 生 改 變 ？ 設(shè)=150。 mA.R)(RUUIEB)on(BEBBBQ0127021511570741mA.IIBQCQ9101270150(a)電路電路RB1UCCRCRERB2V.)(.)RR(IUUECCQCCCEQ44229112第70頁(yè)/共71頁(yè)