9章基本放大电路1-2.ppt
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1、1,第9章 基本放大电路,2,9.1 双极型晶体管,9.2 放大电路的工作原理,9.3 放大电路的静态分析,9.4 放大电路的动态分析,9.5 双极型晶体管基本放大电路,9.6 场效应型晶体管,9.7 场效应型晶体管基本放大电路,9.8 多级放大电路,9.9 差分放大电路,9.10 功率放大电路,3,电子学中放大的目的是将微弱的电信号(电压、电流、功率)放大为所需数量等级的大信号。,扩音器,要求:输出信号功率大于输入信号并且输出信号波形不失真。,放大的实质: 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用,将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。,4,9.1 双极型晶体管,一、 基本结构,基极,
2、发射极,集电极,NPN型,PNP型,符号:,5,基区:最薄, 掺杂浓度最低,发射区:掺 杂浓度最高,发射结,集电结,结构特点:,集电区: 面积最大,6,条件:发射结正偏,集电结反偏。,二、 工作状态,1、放大状态,NPN 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB,从电位的角度看:,发射结,集电结,7,发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。,从基区扩散来的电子作为集电结的少子,漂移进入集电结而被收集流入集电极电源,形成IC。,基区空穴向发射区的扩散可忽略。,进入P 区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IB ,多数扩散到集电结附近。,电流分配原则:IE=IB+IC,晶体管
3、中载流子运动:,8,IE = IC+IB,温度ICEO,直流(或静态)电流放大系数,若基极开路,即:IB =0, 则这时集电极电流用ICE0 表示称为集射极穿透电流,IC ICE0,改变RB保持UCE不变:,交流(或动态)电流放大系数,9,把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化。,1)三电极电流关系 IE = IB + IC 2) IC IB , IC IE 3) IC IB,实验:电极电流关系及电流放大作用,10,晶体管处于放大状态的特征是:,IB的微小变化会引起IC的较大变化。,(b) , 是由 和
4、 决定的。,(c),(d)晶体管相当于通路。,11,放大状态,UBE,条件:发射结正偏,集电结正偏。,2、饱和状态,NPN型三极管,RB,IB,IC,饱和,12,晶体管处于饱和状态的特征是:,IB 增加时,IC 基本不变。,(b) , 是由 和 决定的。,(c),(d)晶体管相当于短路。,IB,13,特征:,基极电流 IB =0;,(b) 集电极电流 IC = 0 ;,(c),(d)晶体管相当于开路。,条件:发射结反偏,集电结反偏。,3、截止状态,NPN型三极管,14,已知三极管三个极的电位,判定三极管的工作状态。 判定方法: 两结正偏,饱和; 发射结正偏,集电结反偏,放大; 发射结反偏(两结
5、反偏),截止。,放大,截止,饱和,正偏,反偏,反偏,反偏,正偏,正偏,15,即管子各电极电压与电流的关系曲线,是管子内部载流子运动的外部表现,反映了晶体管的性能,是分析放大电路的依据。,为什么要研究特性曲线: 1)直观地分析管子的工作状态 2)合理地选择偏置电路的参数,设计性能良好的电路,重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线,三、 特性曲线,16,发射极是输入回路、输出回路的公共端,共发射极电路,输入回路,输出回路,测量晶体管特性的实验线路,IC,UBB,mA,A,UCE,UBE,RB,IB,UCC,+,+,+,+,RC,17,1. 输入特性,特点:非线性,死区电压: NPN型硅管 0.
6、60.7V PNP型锗管 0.2 0.3V,18,2. 输出特性,IB=0,20A,放大区,输出特性曲线通常分三个工作区:,(1) 放大区,在放大区有 IC= IB ,也称为线性区,具有恒流特性。,在放大区,发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置,晶体管工作于放大状态。 UCE UBE,19,(2)截止区,IB 0 以下区域为截止区,有 IC 0 UCE UCC 。,在截止区发射结处于反向偏置,集电结处于反向偏置,晶体管工作于截止状态。,饱和区,截止区,(3)饱和区,当UCE UBE时,晶体管工作于饱和状态。 在饱和区,发射结处于正向偏置,集电结也处于正偏。 UCE 0 IC UCC/ RC,
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