集成电子技术基础教程 第一篇1.2.1复习+1.2.2-1.2.4(3)

1、集成电子技术基础教程,第一篇 电子器件与电子电路基础,第二章 晶体三极管 及其应用电路,半导体三极管（晶体管）,由于电子和空穴两种载流子同时参与导电 双极型晶体管(BJT)电流控制器件,BJT的工艺特点：E区掺杂浓度高，基区薄， 集电结面积大,1.2.1 复习,BJT的其它工作状态,BJT放大电路的三种基本组态,共射极放大电路的电流关系,BJT的伏安特性曲线,共射极输出特性,共射极输入特性,BJT伏安特性 的三个区域,截止区 VBE0, VBC0 IB0, IC0,饱和区 VBE = 0.7 0.8V IB IBS，IC ICS,放大区(恒流区) VBE0.7V， IC IB,BJT的安全工作

2、范围,1.2.2 三极管放大电路的组成原理,放大电路(共射)的组成与各元件的作用,NPN：放大器件，核心元件,Rb和Rc：提供适合偏置发射结正偏，集电结反偏,电容器C1、C2隔直(耦合)电容。隔离直流，传输交流,VS ，RS： 信号源电压与内阻,RL：负载电阻，将集电极电流的变化IC转换为集电极与发射极间的电压变化VCE,放大电路的基本工作原理,静态(vi=0,假设放大工作状态),静态：计算三极管的三极电流和极间电压值,，基极电流,输入电压变化引起输出电压的变化,放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现,动态( ),1.2.3 电压传输特性和静态工作点,单管放大电路的电压传输特

3、性 (图解分析法),输入回路方程,输入特性曲线,输入,IBQ,VBEQ,Q0,输出回路方程,AB段：输出特性曲线中IB0的截止区,BCDEFG段： 放大区,HI段：饱和区,输出特性曲线,输出,ICQ,VCEQ,电压传输特性的画法,单管放大电路静态工作点(公式法计算),单电源固定偏置电路,目的：选择合适的Rb，Rc，使电路工作在放大状态,前提：已知三极管的参数,设计时通常令： 由此求出两个偏置电阻,例：已知VCC=12V，三极管的VBE=0.7V，=50。 (1)若Rb=280k,RC=3k，试用估算法求静态工作点Q (2)若Rb改为110k，其余参数不变，重新计算电路的静态工作点Q值,解：(1

4、),假定工作在放大状态,假设成立,(2)若Rb改为110k，其余参数不变，重新计算电路的静态工作点Q值,(2) 假定工作在放大状态,假设不成立,电路处于饱和状态，需重新计算,工作点稳定的偏置电路,*工作点的稳定对电路性能有举足轻重的影响*,电路结构,电路工作原理,*三极管的静态工作点与其参数无关*,温度对Q点的影响,稳定工作点的另一种解释,在静态情况下，温度上升引起IC增加，由于基极电位VB固定，该电流增量通过Re产生负反馈，迫使Ic自动下降,Re愈大，负反馈作用愈强，稳定性也愈好。但Re过大，不仅会降低电源VCC的利用率，输出信号的动态范围(CE)变小，容易引起失真,Rb1、Rb2愈小，VB

5、愈稳定。它们过小将使直流功耗增大，并造成输入交流信号的分流作用加大，最终导致放大能力下降,经验公式：,温度,射极偏置电路,例：已知VCC=15V,Rb1=36K,Rb2=10k，Rc=3.6k，Re=2k，晶体管的=60,VBE=0.7V。(1)试用估算法求静态工作点Q (2)验算放大电路参数是否满足静态工作点的稳定工作条件。,验证：,解：,例：设晶体管的VBE=0.7V,=75，其余参数如图中所示。(1)试计算电路的静态工作点Q (2)若已知晶体管的输出特性，用图解法分析该电路的Q点。,分析法,假定电路工作在放大状态,图解法,输出回路方程：,由输出回路方程和输出特性曲线可得ICQ及VCEQ,例：设计一个双极型PNP晶体管的偏置电路，设晶体管的VBE=0.6V,=60，其余参数如图中所示。为使VECQ=2.5V,试确定基极偏置电阻Rb的值。,解：,1.2.4 三极管放大与开关应用,放大器,BJT必须工作在放大区，外电路参数应保证让BJT工作在电压传输特性曲线的线性区,第一步：进行静态分析，求静态工作点,第二步：动态分析，求放大倍数等动态参数,例：电路如图所示，试用图解法 进行静态和动态分析。,设：,根据输入电路方程：,和三极管输入特性：,静态分析,静态工作点Q,根据输出电路方程