1、2021年8月1日星期日1 第二章第二章 双极型晶体管及其放大电路双极型晶体管及其放大电路 2-1 双极型晶体管的工作原理双极型晶体管的工作原理 2-1-1 放大状态下晶体管中载流子的传输过程放大状态下晶体管中载流子的传输过程 一、发射区向基区注入电子一、发射区向基区注入电子 二、电子在基区中边扩散边复合二、电子在基区中边扩散边复合 三、扩散到集电结的电子被集电区收集三、扩散到集电结的电子被集电区收集 2-1-2 电流分配关系电流分配关系 一、直流电流放大系数一、直流电流放大系数 二、二、IC、 IE、 IB、三者关系、三者关系 2021年8月1日星期日2 22 晶体管伏安特性曲线及参数晶体管 。

2、伏安特性曲线及参数 221 晶体管共发射极特性曲线晶体管共发射极特性曲线 一、共发射极输出特性曲线一、共发射极输出特性曲线 1. 放大区 2. 饱和区 3. 截止区 二、共发射极输入特性曲线二、共发射极输入特性曲线 三、温度对晶体管特性曲线的影响三、温度对晶体管特性曲线的影响 2021年8月1日星期日3 2-2-2 晶体管的主要参数晶体管的主要参数 一、电流放大系数一、电流放大系数 二、极间反向电流二、极间反向电流 三、三、 结电容结电容 四、晶体管的极限参数四、晶体管的极限参数 23 晶体管直流工作状态分析及偏置电路晶体管直流工作状态分析及偏置电路 231晶体管的直流模型晶体管的直流模型 2 。

3、32晶体管直流工作状态分析晶体管直流工作状态分析 2021年8月1日星期日4 233 放大状态下的偏置电路放大状态下的偏置电路 一、固定偏流电路一、固定偏流电路 二、电流负反馈型偏置电路二、电流负反馈型偏置电路 三、分压式偏置电路三、分压式偏置电路 24放大器的组成及其性能指标放大器的组成及其性能指标 241 基本放大器的组成原则基本放大器的组成原则 242 直流通路和交流通路直流通路和交流通路 2021年8月1日星期日5 243放大器的主要性能指标放大器的主要性能指标 一、放大倍数一、放大倍数A 二、输入电阻二、输入电阻 Ri 三、输出电阻三、输出电阻Ro 四、非线性失真系数四、非线性失真系 。

4、数THD五、线性失真五、线性失真 25 放大器图解分析法放大器图解分析法 251 直流图解分析直流图解分析 252 交流图解分析交流图解分析 253 直流工作点与放大器非线性失真的关系直流工作点与放大器非线性失真的关系 2021年8月1日星期日6 26 放大器的交流等效电路分析法放大器的交流等效电路分析法 261 晶体管交流小信号电路模型晶体管交流小信号电路模型 一、混合一、混合型电路模型型电路模型 二、低频二、低频H参数电路模型参数电路模型 262 共射极放大器的交流等效电路分析法共射极放大器的交流等效电路分析法 27 共集电极放大器和共基极放大器共集电极放大器和共基极放大器 271共集电极 。

5、放大器共集电极放大器 272共基极放大器共基极放大器 273 三种基本放大器性能比较三种基本放大器性能比较 2021年8月1日星期日7 28 放大器的级联放大器的级联 281级间耦合方式级间耦合方式 282级联放大器的性能指标计算级联放大器的性能指标计算 283 组合放大器组合放大器 一、一、CCCE和和CECC组合放大器组合放大器 二、二、CECB组合放大器组合放大器 作业作业 2021年8月1日星期日模拟电子技术8 （1）掌握双极型晶体管的工作原理、特性和参数 。
）掌握双极型晶体管的工作原理、特性和参数 。
（2）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型 。
了）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型 。
。

6、了 解模型参数的含义 。
解模型参数的含义 。
（3）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性 能特点 。
能特点 。
（4）掌握静态工作点的基本概念和偏置电路的估算 。
）掌握静态工作点的基本概念和偏置电路的估算 。
（5）掌握图解分析方法和小信号等效电路分析方法 ， ）掌握图解分析方法和小信号等效电路分析方法 ，掌握动态参数（掌握动态参数（ ）的分析方法 。
）的分析方法 。
（6）掌握多级放大电路动态参数的分析方法 。
）掌握多级放大电路动态参数的分析方法 。
omoi URRAu、 第二章第二章 双极型晶体管及其放大电路双极型晶体管及其放大电路 2021年8月1日星期日模拟电子 。

7、技术9 e c b 发射极发射极 基极基极 集电极集电极 发射结发射结集电结集电结 基区基区发射区发射区集电区集电区 NPN c b e NPN PNP c b e (a) NPN管的管的原理结构原理结构示意图示意图 (b) 电路符号电路符号 2-1 双极型晶体管的工作原理双极型晶体管的工作原理 Base collector emitter BJT(Bipolar Junction Transistor) ， 简称晶体管晶体管或三极管 。
三极管 。
2021年8月1日星期日10 P 集电极 基极 发射极 集电结发射结 发射区集电区 (a) NPN c e b PNP c e b b 基区 ec (b) 。

8、 N衬底 N型外延 P N c eb SiO2 绝缘层 集电结 基区 发射区 发射结 集电区 (c) NN (c)平面管结构剖面图平面管结构剖面图 图图2-1 晶体管的结构与符号晶体管的结构与符号 2021年8月1日星期日11 结构特点结构特点 1.三区二结三区二结 2.基区很薄（几个微米至几十个微米）基区很薄（几个微米至几十个微米） 3.e区重掺杂、区重掺杂、 c区轻掺杂、区轻掺杂、 b区掺杂最轻区掺杂最轻 4.Sc结 结Se结结 2021年8月1日星期日12 2-1-1放大状态下晶体管中载流子的传输过程放大状态下晶体管中载流子的传输过程 一、发射区向基区一、发射区向基区注入注入电子电子 二 。

9、、电子在基区中边二、电子在基区中边扩散扩散边复合边复合 三、扩散到集电结的电子被集电区三、扩散到集电结的电子被集电区收集收集 （发射结正偏 ， 集电结反偏）（发射结正偏 ， 集电结反偏） 基区从厚变薄 ， 两个基区从厚变薄 ， 两个PN结演变为三极管 ， 这是量结演变为三极管 ， 这是量 变引起质变的一个实例 。
变引起质变的一个实例 。
2021年8月1日星期日13 图图22 晶体管内载流子的运动和各极电流晶体管内载流子的运动和各极电流 c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO 15V b IBN IEPIEN ICN 双极型三极管的电流传输关系双极型三极管的电流传输关系.avi 202 。

10、1年8月1日星期日14 2-1-2 电流分配关系电流分配关系 CBOEPBNB IIII ENEPE III CBOCNC III CBE III c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b IBN IEPIEN ICN IB IC IE EN I跨越两个跨越两个PN节 ， 体现了放大作用节 ， 体现了放大作用 2021年8月1日星期日15 一、直流电流放大系数一、直流电流放大系数 E CBOC EB E EN EN CN E CN I II I I I I I I 一般99.097.0 c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b 。

11、 IBN IEPIEN ICN 共基直流电流放大系数 CBOEPBNB IIII ENEPE III CBOCNC III CBE III 2021年8月1日星期日16 一般20020 CBOB CBOC EPBN CN CNE CN II II II I II I c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b IBN IEPIEN ICN 共射直流电流放大系数 CBOEPBNB IIII ENEPE III CBOCNC III CBE III 2021年8月1日星期日17 1 EE E CNE CN II I II I 1)1 ( CN CN E CN I 。

12、 I I I 共射、共基直流电流放大系数 、 间关系 1 1 2021年8月1日星期日18 若忽略 ICBO , 则 , BC II BE II)1( , EC II EB II)1( 二、二、IC、 IE、 IB、三者关系三者关系： CBOB CBOC II II E CBOC I II 2021年8月1日星期日19 22 晶体管伏安特性曲线及参数晶体管伏安特性曲线及参数 全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线 。
图23晶体管的三种基本接法（组态） (a) c e b iB iC 输出 回路 输入 回路 (a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极 输入回路输入回路（接信号源 ， 加入信号） 。

13、 输出回路输出回路（接负载 ， 取出信号） (b) e c b iB iE ce iEiC b (c) 2021年8月1日星期日20 221 晶体管共发射极特性曲线晶体管共发射极特性曲线 一、共发射极输出特性曲线一、共发射极输出特性曲线 图24共发射极特性曲线测量电路 常数 B iCEC ufi)( A mA V V iB iC UCC UBB RC RB uBE uCE 2021年8月1日星期日21 uCE/V51015 0 1 2 3 4 饱 和 区 截止区 IB40A 30A 20A 10A 0A iBICBO 放 大 区 iC/mA uCEuBE 图25 共射输出特性曲线 共发射极接法输出 。

14、特性曲线共发射极接法输出特性曲线.avi 2021年8月1日星期日22 c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b IBN IEPIEN ICN 1. 放大区（发射结正偏 ，集电结反偏） （1）uCE 变化时, IC 影响 很小（恒流特性） （2）基极电流 iB 对集电 极电流 iC 的控制作 用很强 （3）交流电流放大倍数 常数 CE u B C I I 2021年8月1日星期日23 c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB b 2. 饱和区（发射结和集电结均处于正向偏置） E结正偏结正偏C结零偏的正向传输结零偏的正向传输 （1）。

15、i B 一定时 ， i C 比 放大时要小 （2）U CE 一定时 i B 增 大 ， i C 基 本不变 C结正偏结正偏E结零偏的反向传输结零偏的反向传输 内部载流子的传输过程分解为内部载流子的传输过程分解为 2021年8月1日星期日24 临界饱和：UCE = UBE ， 即UCB=0（C结零偏） 。
饱和压降（一般饱和|深度饱和） UCE(sat) = 0.5V|0.3V（小功率Si管）； UCE(sat) = 0.2V|0.1V（小功率Ge管） 。
关于饱和区的说明关于饱和区的说明 2021年8月1日星期日25 c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB b 3. 截止区（发射结和 。

16、集电结均处于反向偏置） 三个电极均为反向电流 ， 所以数值很小 。
（1）i B =-i CBO （此时i E =0 ）以下称为截止区 （2）工程上认为：i B =0 以下即为截止区 。
因 为在i B =0 和i B =-i CBO 间 ， 放大作用很弱 ICBO IEBO 2021年8月1日星期日26 c 结结 e 结结 正偏正偏反偏反偏 正偏正偏 反偏反偏 晶体管的工作状态总结晶体管的工作状态总结 饱和饱和放大放大 截止截止 倒置放大倒置放大 2021年8月1日星期日27 二、共发射极输入特性曲线二、共发射极输入特性曲线 （1）U CE = 0 时 ， 晶体管相当于两个并联二极 管 ， i B 很大 ， 曲线明显 。

17、左移 。
（2）0 UCE 1 时 ， 随着 UCE 增加 ， 曲线右移 ，特别在 0 UCE1 时 ， 曲线近似重合 。
2021年8月1日星期日28 三、温度对晶体管特性曲线的影响三、温度对晶体管特性曲线的影响 T， uBE： CmVmV T uBE )/5 . 22( T，ICBO ： 10 12 12 2 TT CBOCBO II T，： C T /) 15 . 0( CBOBC III)1 ( T，IC ： 结结 论论 2021年8月1日星期日29 2-2-2 晶体管的主要参数晶体管的主要参数 一、电流放大系数一、电流放大系数 1. 共射直流放大系数 反映静态时集电极电流与基极电流之比 。
。

18、 2. 共射交流放大系数 反映动态时的电流放大特性 。
在以后的计算中 ， 不必区分 。
由于， 呈线性关系 CEOBCBOBC IIIII)1 ( 因此 2021年8月1日星期日30 4.共基交流放大系数 3.共基直流放大系数 常数 CB E C u I I 在以后的计算中 ， 不必区分 。
由于， 呈线性关系 CBOEC III 因此 31 二、极间反向电流二、极间反向电流 1 ICBO 发射极开路时 ， 集电极基极间的 反向电流 ， 称为集电极反向饱和电流 。
2 ICEO 基极开路时 ，集电极发射极间 的反向电流 ， 称为 集电极穿透电流 。
3. IEBO 集电极开路时 ，发射极基极间 的反向电流 。
c IC e 。

19、 IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b IBN IEPIEN ICN CBOEPBNB IIII ENEPE III CBOCNC III CBE III c IC e IE N P N IB RC UCC UBB RB ICBO b IBN IEPIEN ICN 1. ICBO 2. ICEO 3. IEBO 由于， 呈线性关系 CEOBCBOBC IIIII)1 ( 2021年8月1日星期日33 三、三、 结电容结电容 包括发射结电容Ce 和集电结电容Cc 四、晶体管的极限参数四、晶体管的极限参数 1 击穿电压 U(BR)CBO指发射极开路时 ， 集电极基极间的 反 。

20、向击穿电压 。
U(BR)CEO指基极开路时 ， 集电极发射极间的 反向击穿电压 。
U(BR)CEO ICM时 ， 虽然管子不致于损坏 ，但值已经明显减小 。
例如：3DG6(NPN) ，U(BR)CBO =115V ，U(BR)CEO =60V ， U(BR)EBO=8V 。
2021年8月1日星期日35 3 集电极最大允许耗散功率PCM PCM 表示集电极上允许损耗功率的最大 值 。
超过此值就会使管子性能变坏或烧毁 。
PCM与管芯的材料、大小、散热条件及环 境温度等因素有关 。
PCM =ICUCE 2021年8月1日星期日36 uCE 工作区 iC 0 安全 ICM U(BR)CEO PCM 图27 晶体管的 。

21、安全工作区 功耗线 过损耗区 击穿区 过流区 2021年8月1日星期日37 23 晶体管直流工作状态分析及偏置电路晶体管直流工作状态分析及偏置电路 直流工作状态分析（静态分析） 将输入、输出特性曲线线性化 （即用若干直线段表示） 等效电路（模型） 静态：由电源引起的一种工作状态 2021年8月1日星期日38 (a) 输入特性近似 图28晶体管伏安特性曲线的折线近似 uBE0 iB UBE(on)0uCE iC UCE(sat) IB 0 (b) 输出特性近似 231晶体管的直流模型晶体管的直流模型 2021年8月1日星期日39 图29晶体管三种状态的直流模型 (a)截止状态模型；(b)放大状态 。

22、模型；(c)饱和状态模型 (b) e bc I B IB UBE(on) (a) e bc (c) e bc UBE(on)UCE(sat) 2021年8月1日星期日40 例例1 晶体管电路如图210(a)所示 。
若已知晶 体管工作在放大状态 ， =100 ， 试计算晶体管的 IBQ ， ICQ和UCEQ 。
ICQ UCEQ 270k RB UBB6V IBQ UCC 12V RC3k (a) 电路 2021年8月1日星期日41 (b)直流等效电路 图210晶体管直流电路分析 e RB UBE(on) b I BQ I BQ c ICQ UCC RC UCEQ 2021年8月1日星期日42 解解 因为UBB 。

23、使e结正偏 ， UCC使c结反偏 ， 所以 晶体管可以工作在放大状态 。
这时用图29(b)的 模型代替晶体管 ， 便得到图2-10(b)所示的直流等 效电路 。
由图可知 )(onBEBBQBB URIU VRIUU mII m R UU I CCQCCCEQ BQCQ B onBEBB BQ 63212 202. 0100 02. 0 270 7 . 06 )( 故有 2021年8月1日星期日43 232晶体管工作状态分析晶体管工作状态分析 R B UBBUEE RE R C UCC (a)电路 2021年8月1日星期日44 R B U BB RC UCC U EE R E UBE(on) I B (b)放大 。

24、状态下的等效电路 2021年8月1日星期日45 图211晶体管直流分析的一般性电路 R B U BB RC UCC U EE R E UBE(on) (c)饱和状态下的等效电路 UCE(sat) 2021年8月1日星期日46 1.先判断晶体管是否处于截止状态： CCBBonBEEEBB UUUUU且若, )( 则晶体管处于截止状态； EECCCE EEBBBE UUU UUU , 此时 ，2.再判断晶体管是处于 放大状态还是饱和状态： 晶体管工作状态的判断方法晶体管工作状态的判断方法 R B UBBUEE RE R C UCC (a)电路 2021年8月1日星期日47 UBB - UEE -。

25、UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE )( )1 ( )( ECCQEECCCEQ EQBQCQ EB OnBEEEBB BQ RRIUUU III RR UUU I )(onBECEQ UU若 方法1： 则晶体管处于放大状态； 则晶体管处于饱和状态； )(onBECEQ UU若 R B UBBUEE RE R C UCC (a)电路 2021年8月1日星期日 48 EC OnBEEECC satC RR UUU I )( )( BQsatC II )( 若 方法2： 则晶体管处于放大状态； 则晶体管处于饱和饱和状态； BQsatC II )( 若 R B UBBUEE RE R。

26、C UCC (a)电路 2021年8月1日星期日49 ECQBQsatCECCQEECC ECQBQonBEBBQEEBB RIIURIUU RIIURIUU )( )( )( )( 晶体管处于饱和状态时： R B UBBUEE RE R C UCC (a)电路 联立求解, 得出相应电流值 2021年8月1日星期日50 补充例题1电路 补充例题补充例题1 晶体管电路如下图所示 。
已知 =100 ， 试判断晶体管的工作状态 。
5V R B UBB R E R C UCC 500K 1K 2K 12V 51 1.先判断晶体管是否处于截止状态： CCBBonBEBB UUUU且, )( 晶体管不处于截止状 。

27、态； 2.再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态： UBB - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE mA RR UU I EB OnBEBB BQ 2 )( 1072. 0 101500 7 . 05 )1 ( 5V R B UBB R E R C UCC 500K 1K 2K 12V 2021年8月1日星期日52 )(onBECEQ UU 晶体管处于放大状态； mAII BQCQ 72. 01072. 0100 2 V RRIUU ECCQCCCEQ 10372. 012 )( 5V R B UBB R E R C UCC 500K 1K 2K 12V 2021年8月1日星期日 。

28、53 补充例题2电路 补充例题补充例题2 晶体管电路如下图所示 。
已知 =100 ， 试判断晶体管的工作状态 。
5V R B UBB R C UCC 50K 2K 12V 54 1.先判断晶体管是否处于截止状态： CCBBonBEBB UUUU且, )( 晶体管不处于截止状态； 2.再判断晶体管是处于放大状态还是饱和状态： UBB - UBE(on) =IBQRB mA R UU I B OnBEBB BQ 2 )( 106 . 8 50 7 . 05 5V R B UBB R C UCC 50K 2K 12V 则VU satCE 5 . 0 )( 设 0 CEQ U 晶体管不可能处于放大区 ， 而应工 。

29、作在饱和区； mAII BQCQ 6 . 8106 . 8100 2 VRIUU CCQCCCEQ 2 . 526 . 812 mA R UU I C satCECC CQ 75. 5 2 5 . 012 )( VU CEQ 5 . 0 5V R B UBB R C UCC 50K 2K 12V 2021年8月1日星期日56 例例2 晶体管电路及其输入电压ui的波形如图2- 12(a),(b)所示 。
已知=50 ， 试求ui作用下输出电压 uo的值 ， 并画出波形图 。
R3 3k UCC 5V RB 39k ui uo (a)电路 2021年8月1日星期日57 0 5 t uo /V 0.3 (c) u 。

30、o波形图 0 3 t ui /V (b) ui波形图 58 解解当ui=0时 ， UBE=0 ， 则晶体管截止 。
此时 ，ICQ=0,uo=UCEQ=UCC=5V 。
当ui =3V时 ， 晶体管导 通且有 m I mI satC BQ 028. 0 50 4 . 1 06. 0 )( 而集电极临界饱和电流为 因为 m R Uu I B onBEi BQ 06. 0 39 7 . 03 )( m R UU I C onBECC satC 4.1 3 7.05 )( )( R3 3k U CC 5V R B 39k ui uo (a)电路 )(satCBQ II即 59 所以晶体管处于饱和 。
ICQIC(sat) 。

31、=1.4mA ，uo=UCEQ=UCE(sat)=0.3V 。
uo波形如图212(c)所示 。
R3 3k UCC 5V RB 39k ui uo 0 5 t uo /V 0.3 (c) uo波形图 0 3 t ui /V (b) ui波形图 2021年8月1日星期日60 233 放大状态下的偏置电路放大状态下的偏置电路 一、固定偏流电路一、固定偏流电路 图213固定偏流电路 RB UCC RC B CC B onBECC BQ R U R UU I )( 只要合理选择RB ， RC的 阻值 ， 晶体管将处于放 大状态 。
, BQCQ II CCQCCCEQ RIUU 2021年8月1日星期日61 CB 。

32、OBC III)1 ( 若 T，则IC 导致 UCEQ CCCCCEQ RIUU 即：电路的静态工作点Q(UCEQ,ICQ)不稳定 。
RB UCC RC 固定偏流电路的缺点固定偏流电路的缺点 2021年8月1日星期日62 二、电流负反馈型偏置电路二、电流负反馈型偏置电路 图214 电流负反馈型偏置电路 RB UCC RC RE 若 ICQ EB onBECC BQ RR UU I )1 ( )( IEQ UEQ(=IEQRE) UBEQ(= UBQ - UEQ)IBQ ICQ )( ECCQCCCEQ RRIUU BQCQ II 2021年8月1日星期日63 三、分压式偏置电路三、分压式偏 。

33、置电路 (a)电路 RB1 UCC RC RE RB2 图215分压式偏置电路 1 I 锗管） 硅管） ()2010( ()105( BQ BQ I I 兼顾UCEQ CCB UU) 3 1 5 1 ( 为确保UB固定I1 I2 IBQ RB1、RB2的取值愈小愈好 增大电源UCC的无谓损耗 取 I1 I2 UB=? 2021年8月1日星期日64 RB1 UCC RC RE RB2 (b)用戴维南定理等效后的电路 UCC RC RE RB UBB 图215分压式偏置电路 b a RC RE RB1 UCC RB2 b a CC BB B BBB U RR R UU 21 2 RB=RB1RB2 。

34、 2021年8月1日星期日65 EBQBEQBQ RIUU)1 ( 时）（当 BE RR )1 ( E EB onBEBB BEQ R RR UU U)1 ( )1 ( )( BB U UCC RC RE RB I CQ UBB I BQ I1 I2 IBQ BE RR )1 (与等价 I1 I2 IBQ 当时 BBBQ UU所以 CC BB B BBB U RR R UU 21 2 RB=RB1RB2 2021年8月1日星期日66 RB1 UCC RC RE RB2 UEQ(=IEQRE) ICQ 分压式偏置电路如何稳定Q点? 若 ICQIEQ UBEQ(= UBQ -UEQ) IBQ 20 。

35、21年8月1日星期日67 例例3 电路如图215(a)所示 。
已知=100, UCC=12V,RB1=39k,RB2=25k,RC=RE=2k ， 试计 算工作点ICQ和UCEQ 。
kRRR BBB 152539 21 解解 RB1 UCC RC RE RB2 VRRIUU ECCQCCCEQ 4 . 4)22(9 . 112)( VU RR R U CC BB B BB 7 . 412 2539 25 21 2 mA RR UU I EB onBEBB BQ 019. 0 210115 7 . 07 . 4 )1 ( )( mAII BQCQ 9 . 1019. 0100 2021年8月1日星期日 。

36、68 若按估算法直接求ICQ ， 则： mA R UU I E onBEBQ CQ 2 2 7 . 07 . 4 )( BE RR )1 ( RB1 UCC RC RE RB2 误差：%3 . 5 9 . 1 9 . 12 时 ， 误差很小 。
按估算法求 CQ I 2021年8月1日星期日69 24放大器的组成及其性能指标放大器的组成及其性能指标 图216共射极放大电路 RC Uo V Us Rs Ui C 1 RB (U CC) C2 RL US、RS：正弦信号源电压及内阻正弦信号源电压及内阻 UCC：直流电源直流电源 RB：基极偏置电阻基极偏置电阻 RC：集电极负载电阻集电极负载电阻 RL：负载电阻 。

37、负载电阻 C1(C2)：耦合电容耦合电容 U CC 2021年8月1日星期日70 （1）直流偏置使放大器工作在放大区 。
）直流偏置使放大器工作在放大区 。
（2）当静态工作点设置在放大区后 ， 就要叠加需）当静态工作点设置在放大区后 ， 就要叠加需 要放大的交流小信号要放大的交流小信号US ， 为了 ， 为了不影响电路的直流工不影响电路的直流工 作作(静态工作点静态工作点) 。
必须选择合理的叠加方式 。
该图 。
必须选择合理的叠加方式 。
该图 采用采用阻容耦合连接方式阻容耦合连接方式 。
（3）选择合适的电容）选择合适的电容C1、C2使其电容阻抗对交流使其电容阻抗对交流 信号近似短路 ， 这样交流信号可以无损耗的送入输信号近似短 。

38、路 ， 这样交流信号可以无损耗的送入输 入端 。
而电容对直流信号而言 ， 又近似开路 。
入端 。
而电容对直流信号而言 ， 又近似开路 。
放大电路中各元件的作用放大电路中各元件的作用 2021年8月1日星期日71 241基本放大器基本放大器的组成原则的组成原则 (1) 晶体管偏置在放大状态 ，且有合适的工作点 。
(2) 输入信号必须加在基 极发射极回路 。
(3) 须有合理的信号通路 。
只有一个放大管的放大器 ， 共有三种组态 。
需进行交流分析 需进行直流分析 RC Uo Us V R s Ui C1 RB (UCC) C2 RL UCC )1e( T BE SE U u Ii 2021年8月1日星期日72 242直流 。

39、通路和交流通路直流通路和交流通路 分析对象：直流成份、直流通路（偏置电路）分析对象：直流成份、直流通路（偏置电路） 直流（静态）分析：直流（静态）分析： 交流（动态）分析交流（动态）分析 ： 加入交流信号 ， 加入交流信号 ， 即即ui0 当放大器没有送入交流信号时 ， 即当放大器没有送入交流信号时 ， 即ui=0=0 分析对象：交流成分、交流通路分析对象：交流成分、交流通路 2021年8月1日星期日73 （1）画直流通路的原则 C开路 L短路 （2）画交流通路的原则 C短路 直流电源对地短路（恒压源处理） 2021年8月1日星期日74 图217共射放大器的交、直流通路 RB UCC RC (a)直流通路 R 。

40、C Uo Us V R s Ui C1 RB (UCC) C2 RL UCC (b)交流通路 RCUo Us Rs RB RL Ii Io 习惯用有效值 画交、直流通路练习题几种常见的偏置电路 图217共射放大器的交、直流通路 RC Uo Us V Rs Ui C1 RB (UCC) C2 RL UCC 2021年8月1日星期日75 2021年8月1日星期日76 243放大器的主要性能指标放大器的主要性能指标 线性 放大器 Io RL Uo Ui Ii 图218 放大器等效为有源二端口网络的框图 放大的基本概念 幅度增大（放大）频谱不变（波形） 线性放大器 Io + _ Uo + _ U i。

41、Ii 信号源信号源 负负 载载 信号源信号源 负负 载载 放大器二端口网络通用模型 UoIo U i Ii 2021年8月1日星期日77 电压放大器电压放大器互导放大器互导放大器 互阻放大器互阻放大器电流放大器电流放大器 2021年8月1日星期日78 Us AuoUi RL Rs Ui Ri Ro Uo Is AisIi R L RsRiRo IoIi AroIi RLRi Ro Uo Is Ii Ro AgsUi RLRiRo Io Us Rs Ui 图219放大器二端口网络模型 (a)电压放大器(b)电流放大器 (c)互导放大器(d)互阻放大器 低频小信号放大器的三个主要指标: 放大倍数放 。

42、大倍数 、输入电阻、输入电阻、输出电阻、输出电阻 2021年8月1日星期日79 一、放大倍数一、放大倍数A i o u U U A 电压放大倍数 电流放大倍数 互导放大倍数 互阻放大倍数 i o i I I A i o g U I A i o r I U A 其中 ， Au和Ai为无量纲的数值 ， 而Ag的单位为西 门子(S) ， Ar的单位为欧姆() 。
有时为了方便 ， Au和 Ai可取分贝(dB)为单位 ， 即 ),(lg20),(lg20dB I I AdB U U A i o i i o u 2021年8月1日星期日80 二、输入电阻二、输入电阻 Ri i i i I U R U s A uo U i R。

43、L R s U iR i Ro Uo (a)电压放大器 Ii 三、输出电阻三、输出电阻Ro 00 s IU o o o s I U R 或 U s A uo U i R L R s U iR i Ro Uo (a)电压放大器 IiIo 加压求流法 2021年8月1日星期日81 2021年8月1日星期日82 四、非线性失真系数四、非线性失真系数THD m n nm I I THD 1 2 2 由于小信号非线性失真很小 ， 一般只在大信号工 作时才考虑THD指标 。
普通功放THD在（1 10%）， 高保真功放在1%之内 。
当输入某一频率的正弦信号时 ， 其输出波形中除基 波I1m成分之外 ， 还包含有一定数量的 。

44、谐波 In,n=2,3, ， 该失真为非线性失真 。
它是由放大电 路中的非线性器件引起 。
2021年8月1日星期日83 放大器对输入信号中的不同频率分量具有不同的放 大倍数和附加相移 ， 输出波形相对输入波形产生畸 变 ， 称为放大器的线性失真或频率失真 。
这是由于 放大器中含有线性电抗元件引起 。
五、线性失真五、线性失真 两种失真的区别 线性失真仅使信号中各频率分量的幅度和相位发生 相对变化 ， 但不会产生新的频率分量；非线性失真 则产生了新的频率分量 。
下次课预习要求下次课预习要求 .预习预习25 放大器图解分析法放大器图解分析法 .什么叫直流负载线？什么叫交流负载线？它们的斜什么叫直流负载线？什么叫交流负载 。

45、线？它们的斜 率如何确定？率如何确定？ .如何确定放大器的输出动态范围？如何确定放大器的输出动态范围？ 2021年8月1日星期日84 2-82-102-13 作作 业业 2021年8月1日星期日85 25 放大器图解分析法放大器图解分析法 251直流图解分析直流图解分析 直流负载线方程 特性曲线方程 CCCCCE IiCEC RiUu ufi BQB )( RC Uo Us V Rs Ui C1 RB (UCC) C2 RL UCC RB UCC RC IBQ ICQ UCEQ RCUo Ui RB RL iB iC UCE 2021年8月1日星期日模拟电子技术87 图220共射放大器的直流、 。

46、交流通路 RB UCC RC IBQ ICQ UCEQ RCUo Ui RB RL iB iC UCE (a)直流通路(b)交流通路 2021年8月1日星期日模拟电子技术88 iB I BQ uCE 0 N Q M iC UCEQUCC ICQ UCC RC (a)直流负载线与Q点 C R 1 :斜率为 由于UCC ， 导 致收音机声音 混浊不清 。
图221放大器的直流图解分析 2021年8月1日星期日模拟电子技术89 图221放大器的直流图解分析 (b)Q点与RB、RC的关系 uCE /V 21012 0 1 2 3 40A 30A 20A 10A iC /mA 468 4 M N Q RB Q 。

47、3 Q2Q4 RC RB Q1R C 2021年8月1日星期日模拟电子技术90 例例4 在图220(a)电路中 ， 若RB=560k, RC=3k,UCC=12V ， 晶体管的输出特性曲线如图 221(b)所示 ， 试用图解法确定直流工作点 。
um R UU I B BEQCC BQ 2002. 0 560 7 . 012 解解 取UBEQ=0.7V ， 由估算法可得 在输出特性上找两个特殊点： 当uCE=0时 ， iC=UCC/RC=12/3=4mA ， 得M点； 当iC =0时 ， uCE=UCC=12V ， 得N点 。
由图中Q点的坐标可得 ， ICQ=2mA,UCEQ=6V 。
2021年8月1日星期日模拟电子技术91 25 。

48、2交流图解分析交流图解分析 LCE C Ru i k 1 即： ceCEQCEcCQC uUuiIi, 由交流通路知： LCQCCEQCEcCQC RIiUuiIi)(, 瞬时值 直流值 交流值 RC Uo Us V Rs Ui C1 RB (UCC) C2 RL UCC RB UCC RC IBQ ICQ UCEQ RCUo Ui RB RL iB iC UCE 2021年8月1日星期日模拟电子技术93 iB IBQ t iB IBQ uBE uBE t iBmax iBmin Q UBEQ (a)输入回路的工作波形 图222放大器的交流图解分析 2021年8月1日星期日模拟电子技术94 图 。

49、222放大器的交流图解分析 (b)输出回路的 工作波形 Q iC iBmax iBmin iC ICQ t t uCE uCE UCC UCEQICQRL I CQ UCC RC 交流负载线 k RL 1 Q1 Q2 IBQ A 放大电路的动态图解分析放大电路的动态图解分析.avi 2021年8月1日星期日模拟电子技术95 t ui t uBE UBEQ iB t IBQ iC t ICQ uCE t UCEQ uo 0 0 0 0 0 0 t 图223共射极放大器的 电压、电流波形 2021年8月1日星期日模拟电子技术96 2-5-3直流工作点与放大器非线性失真的关系直流工作点与放大器非线性 。

50、失真的关系 Q 交流负载线 iC 0t0 iC iB uCE uCE 0 t (a)截止失真 图224 Q点不合适 产生的非线性失真 2021年8月1日星期日模拟电子技术97 图224 Q点不合适产生的非线性失真 (b)饱和失真 Q 交流负载线 iCiCiB 0 tuCE uCE 0 t 0 放大器的截止失真和饱和失真放大器的截止失真和饱和失真.avi 2021年8月1日星期日模拟电子技术98 LCQom RIU CESCEQom UUU Uopp=2Uom 放大器输出动态范围： 受截止失真限制 ， 其最大不失真输出电压的幅度为 因饱和失真的限制 ， 最大不失真输出电压的幅度为 其中较小的即为放大器最 。

51、大不失真输出电压 的幅度 ， 而输出动态范围Uopp则为该幅度的两倍 ，即 放大器的最大不失真输出幅度放大器的最大不失真输出幅度.avi 2021年8月1日星期日模拟电子技术99 26 放大器的交流等效电路分析法放大器的交流等效电路分析法 261 晶体管交流小信号电路模型晶体管交流小信号电路模型 交流工作状态分析（动态分析） 在Q点处对输入、输出特性曲线线性化 （即用直线段表示） Q点处的交流小信号等效电路 （线性等效模型） 便于交流参数计算 ， 适用于小信号状态 。
2021年8月1日星期日模拟电子技术100 一、混合一、混合型电路模型型电路模型 图225晶体管放大过程分析及电路模型 uce ib u 。

52、be ic gmube ube ucerberce rbc bc e (a)共发射极晶体管(b)电路模型 2021年8月1日星期日模拟电子线路101 eQ B E E BE Q B BE b be be r i i i u i u i u r)1 (. 1 ceCEQCEcCQC bBQBbeBEQBE uUuiIi iIiuUu , , b e Q B E e be Q E BE e i i i i i u i u r 1,式中： 因为 ， 在Q点处 ， 将输入、输出特性曲线线性化 e be Q E BE Q E BE e i u i u i u r 所以 2021年8月1日星期日模拟电子线路102 。

53、 T BE U u SE eIi EQ T UU S T Q BE E e I U eI Uu i r TBEQ /1 11 2. ic =gmube be Q BE B B C Q BE C be c m ru i i i u i u i g T CQ T EQ ee m U I U I rr g )1 ( b c Q B C i i i i 式中： 2021年8月1日星期日模拟电子线路103 Q C CE c ce ce i u i u r . 3 ceQ B C C CE Q B CE b ce bc r i i i u i u i u r . 4 晶体管电路模型见图225（b） gmu 。

【模拟电子电路|模拟电子电路 第二章双极型晶体管及其放大电路】54、be ube ucerberce rbc bc e 2021年8月1日星期日模拟电子线路104 c eb r bb r cc P N N N C b c C b e r ee b 图226平面管结构示意图 b：基区的 理 论 基 极 r bb通常取 值200 2021年8月1日星期日模拟电子线路105 gmub e ube ucerce bc e r bb C b c r b e b r b c C b e (a)高频时的电路模型 图227完整的混合型电路模型 2021年8月1日星期日模拟电子线路106 (b)低频时的电路模型 图227完整的混合型电路模型 gmu b e ube ucerce 。

55、 bc e r bb r b e b r b c 2021年8月1日星期日模拟电子线路107 二、低频二、低频H参数电路模型参数电路模型 适用范围： 线性四 端网络 uBE uCE iBiC 等；其中： beBEQBE uUu 取iB和uCE为自变量 ， 则有： 电路的网络参数很多 ， 如：Z参数 ， Y参数 ， A参数 ，H参数等 。
低频、小信号（振幅低频、小信号（振幅2.6mV左右）交流信号 。
左右）交流信号 。
2021年8月1日星期日模拟电子线路108 ),( ),( 2 1 CEBC CEBBE uifi uifu CEQ CE C BQ B C C CEQ CE BE BQ B BE BE du u。

56、i di i i di du u u di i u du cecebfec cerebiebe uhihi uhihu 因为 ， 在Q点处 ， 将输入、输出特性曲线线性化 所以 ， duBE、 diC等式成立 uBE 、 iC等式成立 ube 、ic等式成立 Ube 、Ic等式成立 cecebfec cerebiebe UhIhI UhIhU 交流值 有效值 （正弦量） BEQbeBEQBE UuUu)( 2021年8月1日星期日模拟电子技术109 0 0 0 0 b ce b ce I ce c Q CE C oe U b c Q B C fe I ce be Q CE BE re U b be Q B 。

57、 BE ie U I u i h I I i i h U U u u h I U i u h 输出交流短路时的输入电阻 输入交流开路时的反向电压传 输系数 输出交流短路时的电流放大系数 输入交流开路时的输出电导 2021年8月1日星期日模拟电子技术110 Ube Uce bc e hie hoe 1 hfeI b IcIb hreUce 图228 共发射极晶体管H参数电路模型 2021年8月1日星期日模拟电子技术111 图229在特性曲线上求H参数的方法 uBE Q IBQ uBE iB (a) iB 0UBEQ uCE U CEQ 0 ce U b be Q B BE ie I U i u。

58、h 输入电阻 2021年8月1日星期日模拟电子技术112 uBE Q IBQ uBE iB (b) 0 uBE1 uCE1uCE2 uCE uBE2 图229在特性曲线上求H参数的方法 0 b I ce be Q CE BE re U U u u h 反向电压传输系数 2021年8月1日星期日模拟电子技术113 0 iC uCE (c) Q UCEQ IB2 IB1 IB iC1 iC2 iC 图229在特性曲线上求H参数的方法 0 ce U b c Q B C ie I I i i h 电流放大系数 2021年8月1日星期日模拟电子技术114 0 iC uCE (d) Q UCEQ I BQ 。

59、 iC2 i C1 iC uCE2uCE1 uCE 图229在特性曲线上求H参数的方法 0 b I ce c Q CE C oe U I u i h 输出电导 2021年8月1日星期日模拟电子技术115 A CQ I CEQA CQ Q CE C oe U I UU I u i h BQ iC UA 0UCEQuCE ICQ u CE Q i C IBQ 图230利用厄尔利电压求hoe 2021年8月1日星期日模拟电子技术116 U ce 0 U be r ce bc e r bb r be b r bc I b g mUb e Ic 图231求H参数用的混合型电路 (a)输出交流短路的混合型 。

60、电路 2021年8月1日星期日模拟电子技术117 图231求H参数用的混合型电路 (b)输入交流开路的混合型电路 Uberce bc e r bb r be b r b c gmUb e IcIb 0 Uce 2021年8月1日星期日模拟电子技术118 cbeb eb I ce be re cbeb ebm ce I c ce oe cbebmU b c fe cbebbbU b be ie rr r U U h rr rg rI U h rrg I I h rrr I U h b b ce ce 0 0 0 0 11 )( )( 2021年8月1日星期日模拟电子技术119 如果忽略r bc的 。

61、影响 ， 则式(240)可简化为 0 1 )1 ( re ce oe ebmfe beebbie h r h rgh rrrh 1K左右 20200 10-5 10-310-4 2021年8月1日星期日模拟电子技术120 Ube Uce (rce) bc e hie (rbe) hoe 1 hfeIb Ic Ib (I b) 图232 实用的低频H参数电路模型 2021年8月1日星期日模拟电子技术121 2-6-2 共射极放大器的交流等效电路分析法共射极放大器的交流等效电路分析法 根据直流通路估算直流工作点 确定放大器交流通路、交流等效电路 计算放大器的各项交流指标 2021年8月1日星期日模拟电 。

62、子技术122 Uo Ui Us Rs RB2 C1 RE CE RL UCC RC RB1 C2 图233共射极放大器及其交流等效电路 (a)电路 2021年8月1日星期日模拟电子技术123 (b)交流等效电路 图233共射极放大器及其交流等效电路 Ui Ri Rs RB2 r be Ii RC RL Uo e Ib I b rce Ro IcIo bc RB1 2021年8月1日星期日模拟电子技术124 1.电压放大倍数Au be L be LC i o u LCbLCco bebi r R r RR U U A RRIRRIU rIU )( )()( 输出、输入电压反相 LCL CQ bb 。

63、ebbbe RRR mVI mV rrrr )( )( )(26 )1 ( 2021年8月1日星期日模拟电子技术125 关于电压放大倍数Au的讨论 成正比；无关 ， 而与时 ， 与当 CQ I. 1 CQ L Lm be L u I mV R Rg r R A )(26 由于 成正比 。
与 L R . 2 2021年8月1日星期日模拟电子技术126 2.电流放大倍数Ai i LC C beB B i o i B beB bi LC C b LC C co A RR R rR R I I A R rR II RR R I RR R II 2021年8月1日星期日模拟电子技术127 3.输入电阻Ri beb 。

64、eBB i i i rrRR I U R 21 4.输出电阻Ro CU o o o R I U R s 0 5.源电压放大倍数Aus u is i i o s i s o us A RR R U U U U U U A 2021年8月1日星期日模拟电子技术128 6.发射极接有电阻RE时的情况 Ebbebi RIrIU)1 ( Us Rs UiRb2Rb1 RE rbe I b RCRL Uo Ib 图235 发射极接电阻时的交流等效电路 2021年8月1日星期日模拟电子技术129 Em Lm Ebe L i o u Rg Rg Rr R U U A 1)1 ( 时）当 beE E L u r 。

65、R R R A )1 ( Ebe b i i Rr I U R)1 ( Ri=RB1RB2R 2021年8月1日星期日模拟电子技术130 例例5 在图233(a)电路中 ， 若RB1=75k ，RB2=25k,RC=RL=2k,RE=1k,UCC=12V ， 晶体管 采用3DG6管 ， =80, r bb=100,Rs=0.6k,试求该 放大器的直流工作点ICQ、UCEQ及Au,Ri,Ro和Aus等 项指标 。
VRRIUU mA R UU II VU RR R U ECCQCCCEQ E BEQB EQCQ CC BB B B 1 . 5) 12(3 . 212)( 3 . 2 1 7 . 03 312。

66、2575 25 21 2 解解 按估算法计算Q点： 2021年8月1日星期日模拟电子技术131 kRRR k I rr r R U U A LCL CQ bbbe be L i o u 122 1 3 . 2 26 80100 26 式中： 50)80( 16 . 0 1 2111575 80 1 180 21 u is i s o us CobeBBi u A RR R U U A kRRkrRRR A 的阻值代入上式 ， 得 ， 将 Lbe Rr 2021年8月1日星期日模拟电子技术132 例例6 在上例中 ， 将RE变为两个电阻RE1和RE2串联 ，且RE1=100,RE2=900 ， 而旁通电容CE接在RE2两 端 ， 其它条件不变 ， 试求此时的交流指标 。
解解 由于RE=RE1+RE2=1k ， 所以Q点不变 。
对于 交流通路 ， 现在射极通过RE1接地 。
此时 ， 各项指 标分别为 2021年8月1日星期日模拟电子技术133 8)8 . 8( 66 . 0 6 2 6 1 . 0811 2575)1 ( 8 . 8 1 . 0811 180 )1 ( 121 1 u is i s o us Co EbeBBi 。

稿源：(未知)

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标题：模拟电子电路|模拟电子电路 第二章双极型晶体管及其放大电路