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1、第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 1 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 21 雙 極 型 晶 體 管 的 工 作 原 理 22 晶 體 管 伏 安 特 性 曲 線 及 參 數(shù)23 晶 體 管 放 大 電 路 的 放 大 原 理24 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 分 析 與 設(shè) 計 25 共 射 放 大 電 路 的 動 態(tài) 分 析 與 設(shè) 計 26 共 集 放 大 電 路 （ 射 極 輸 出 器 ） 27 共 基 放 大 電 路 28 多 級 放 大 電 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 2 1.什 么 是 勢 壘 電 容

2、 ？ 什 么 是 擴 散 電 容 ？2.什 么 是 晶 體 二 極 管 的 直 流 電 阻 和 交 流 電 阻 ？ 物 理 意 義 ？3.Page 19 1-1題4.Page 19 1-2題5.Page 20 1-5(a)題6.Page 20 1-6題上 次 課 內(nèi) 容 復(fù) 習(xí) ： 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 3 2.1 雙 極 型 晶 體 管 的 工 作 原 理 雙 極 型 晶 體 管 又 稱 為 半 導(dǎo) 體 三 極 管 、 晶 體 三 極 管 ， 簡 稱 晶體 管 。 構(gòu) 成 ： 三 層 雜 質(zhì) 半 導(dǎo) 體 （ 三 個 區(qū) ） ： 發(fā) 射 區(qū) 、 集 電 區(qū)

3、、 基 區(qū) 三 個 電 極 ： 基 極 b、 發(fā) 射 極 e、 集 電 極 c 兩 個 PN結(jié) ： 基 區(qū) 與 發(fā) 射 區(qū) 間 的 PN結(jié) 稱 發(fā) 射 結(jié) （ e結(jié) ） 基 區(qū) 和 集 電 區(qū) 間 的 PN結(jié) 稱 集 電 結(jié) （ c結(jié) ） 分 類 ： NPN型 、 PNP型 結(jié) 構(gòu) ： 如 圖 2.1.1(a)所 示 。 特 點 ： 發(fā) 射 區(qū) 重 摻 雜 ； 基 區(qū) 很 薄 ； c結(jié) 面 積 大 于 e結(jié) 面 積 。2.1.1 雙 極 型 晶 體 管 的 結(jié) 構(gòu) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 4 P 集 電 極 基 極 發(fā) 射 極 集 電 結(jié)發(fā) 射 結(jié) 發(fā) 射 區(qū)

4、 集 電 區(qū) (a) NPN c e b PNP c e b b 基 區(qū) e c (b) N 襯 底 N型 外 延 PN c e b SiO 2 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) N N 圖 2.1.1晶 體 管 的 結(jié) 構(gòu) 與 符 號 (a)NPN管 的 示 意 圖 ； (b)電 路 符 號 ； (c)平 面 管 結(jié) 構(gòu) 剖 面 圖 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 5 晶 體 管 處 于 放 大 狀 態(tài) 的 基 本 條 件 是 ： 發(fā) 射 結(jié) 正 偏 、 集電 結(jié) 反 偏 。 晶 體 管 發(fā) 射 區(qū) 的 作 用 是 ： 向

5、基 區(qū) 注 入 載 流 子 ； 基 區(qū) 的 作 用 是 ： 傳 送 和 控 制 載 流 子 ； 集 電 區(qū) 的 作 用 是 ： 收 集 載 流 子 。 管 內(nèi) 載 流 子 的 運 動 情 況 如 圖 2.1.3所 示 。2.1.2 雙 極 型 晶 體 管 的 工 作 原 理 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 6圖 2.1.3晶 體 管 內(nèi) 載 流 子 的 運 動 和 各 極 電 流 c IC e IE N P N I B R C UCC UBB R B ICBO 15V b IBN IEP IEN ICN 動 畫 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路

6、 7 1、 發(fā) 射 區(qū) 向 基 區(qū) 注 入 電 子 e結(jié) 正 偏 ， 從 發(fā) 射 區(qū) 注 入 基 區(qū) 的 電 子 ， 形 成 電 子 注入 電 流 IEN。 同 時 ， 從 基 區(qū) 注 入 發(fā) 射 區(qū) 的 空 穴 ， 形 成 空穴 注 入 電 流 IEP。 而 基 區(qū) 的 空 穴 濃 度 遠(yuǎn) 低 于 發(fā) 射 區(qū) 的 電子 濃 度 ， 所 以 IEPIEN， 即 發(fā) 射 結(jié) 電 流 IEIEN， 方 向 與電 子 注 入 方 向 相 反 。 一 、 放 大 狀 態(tài) 下 晶 體 管 中 載 流 子 的 運 動 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 8 2、 電 子 在 基 區(qū)

7、中 的 擴 散 與 復(fù) 合 注 入 基 區(qū) 的 電 子 ， 成 為 基 區(qū) 中 的 非 平 衡 少 子 ， 它 在 e結(jié) 處 濃 度 最 大 ， 而 在 c結(jié) 處 濃 度 最 小 (因 c結(jié) 反 偏 ， 電 子 濃度 近 似 為 零 )。 因 此 ， 在 基 區(qū) 中 形 成 了 非 平 衡 電 子 的 濃 度差 。 在 該 濃 度 差 作 用 下 ， 注 入 基 區(qū) 的 電 子 將 繼 續(xù) 向 c結(jié) 擴散 。 在 擴 散 過 程 中 ， 非 平 衡 電 子 會 與 基 區(qū) 中 的 空 穴 相 遇 ，使 部 分 電 子 因 復(fù) 合 而 失 去 。 但 由 于 基 區(qū) 很 薄 且 空 穴 濃 度

8、又低 ， 所 以 被 復(fù) 合 的 電 子 數(shù) 極 少 ， 而 絕 大 部 分 電 子 都 能 擴 散到 c結(jié) 邊 沿 。 基 區(qū) 中 與 電 子 復(fù) 合 的 空 穴 由 基 極 電 源 提 供 ，形 成 基 區(qū) 復(fù) 合 電 流 I BN， 它 是 基 極 電 流 IB的 主 要 部 分 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 9 3、 擴 散 到 集 電 結(jié) 的 電 子 被 集 電 區(qū) 收 集 集 電 結(jié) 反 偏 ， 在 結(jié) 內(nèi) 形 成 了 較 強 的 電 場 ， 因 而 ，使 擴 散 到 c結(jié) 邊 沿 的 電 子 在 該 電 場 作 用 下 漂 移 到 集 電 區(qū) ，形

9、 成 集 電 區(qū) 的 收 集 電 流 ICN。 該 電 流 是 構(gòu) 成 集 電 極 電 流IC的 主 要 部 分 。 另 外 ， 集 電 區(qū) 和 基 區(qū) 的 少 子 在 c結(jié) 反 向 電 壓 作 用 下 ，向 對 方 漂 移 形 成 c結(jié) 反 向 飽 和 電 流 ICBO， 并 流 過 集 電 極和 基 極 支 路 ， 構(gòu) 成 IC 、 IB的 另 一 部 分 電 流 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 10 二 、 電 流 分 配 關(guān) 系 1.晶 體 管 三 個 電 極 上 的 電 流 與 內(nèi) 部 載 流 子 傳 輸 形 成 的電 流 之 間 關(guān) 系 ： CNBNE

10、NE IIII (21a) (21b) CBOBNB III (21c) CBOCNC III 2.共 發(fā) 射 極 直 流 電 流 放 大 系 數(shù) ： 反 映 擴 散 到 集 電 區(qū)的 電 流 ICN與 基 區(qū) 復(fù) 合 電 流 IBN之 間 的 比 例 關(guān) 系 ， CBOB CBOCBNCN II IIII (22) 其 含 義 是 ： 基 區(qū) 每 復(fù) 合 一 個 電 子 ， 則 有 個 電 子 擴散 到 集 電 區(qū) 去 。 值 一 般 在 20200之 間 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 11 確 定 了 值 之 后 ， 由 式 (21)、 (22)可 得 CE

11、B CEOBCBOBE CEOBCBOBC III IIIII IIIII )1()1()1( )1( (23a) (23b) (23c) 式 中 ： CBOCEO II )1( (24)稱 為 穿 透 電 流 。 因 ICBO很 小 ， 在 忽 略 其 影 響 時 ， 則 有BE BC I)(I II 1 (25a) (25b) 式 (25)是 今 后 電 路 分 析 中 常 用 的 關(guān) 系 式 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 12 3. 共 基 極 直 流 電 流 放 大 系 數(shù) ： 反 映 擴 散 到 集 電 區(qū)的 電 流 ICN與 射 極 注 入 電 流

12、IEN的 比 例 關(guān) 系 ，E CBOCENCN I IIII (26)顯 然 ， 1， 一 般 約 為 0.970.99。由 式 (26)、 (21)， 不 難 求 得 BCE ECBOEB ECBOEC III IIII IIII )1()1( (27a)(27c) (27b) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 13 11BNBN BNCNEN CNENCN EE ECNE CNBNCN II III III II III III之 間 的 關(guān) 系與 4. ： 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 14 2.2 晶 體 管 伏 安 特 性 曲 線

13、 及 參 數(shù) 晶 體 管 伏 安 特 性 曲 線 是 描 述 晶 體 管 各 極 電 流 與 極間 電 壓 關(guān) 系 的 曲 線 。 三 種 基 本 接 法 (組 態(tài) )， 分 別 稱 為 共 發(fā) 射 極 、 共 集電 極 和 共 基 極 接 法 。 圖 2.2.1所 示 。 共 發(fā) 射 極 接 法 更 具 代 表 性 ， 所 以 我 們 主 要 討 論 共發(fā) 射 極 伏 安 特 性 曲 線 。 晶 體 管 特 性 曲 線 包 括 輸 入 和 輸 出 兩 組 特 性 曲 線 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 15 (a) ce iE iC b (b) c e b iB

14、 iC (c) 輸 出 回 路輸 入 回 路 e c b iB iE 圖 2.2.1晶 體 管 的 三 種 基 本 接 法 (a)共 發(fā) 射 極 ； (b)共 集 電 極 ； (c)共 基 極 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 16 2.2.1共 發(fā) 射 極 輸 出 特 性 曲 線 測 量 電 路 ： 如 圖 2.2.2所 示 。定 義 ： 共 射 輸 出 特 性 曲 線 是 以 iB為 參 變 量 時 ， iC與 uCE間的 關(guān) 系 曲 線 ， 即 常 數(shù) BiCEC ufi )(典 型 的 共 射 輸 出 特 性 曲 線 ： 如 圖 2.2.3所 示 。 輸 出 特

15、 性 可 以劃 分 為 三 個 區(qū) 域 ， 對 應(yīng) 于 三 種 工 作 狀 態(tài) 。 現(xiàn) 分 別 討 論 如 下 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 17 A mA V V iB iC UCC UBB RC RB uBE uCE 圖 2.2.2共 發(fā) 射 極 特 性 曲 線 測 量 電 路 uCE/V5 10 15 0 1 2 3 4 飽 和 區(qū) 截 止 區(qū) IB 40 A 30 A 20 A 10 A 0 A iB ICBO 放 大 區(qū) iC/mA uCE uBE圖 2.2.3 共 射 輸 出 特 性 曲 線 動 畫 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大

16、電 路 18 1 放 大 區(qū) e結(jié) 為 正 偏 ， c結(jié) 為 反 偏 的 工 作 區(qū) 域 為 放 大 區(qū) 。特 點 ： a) iC的 大 小 主 要 受 iB的 控 制 。 可 用 共 發(fā) 射 極 交 流 電 流放 大 系 數(shù) 來 表 示 這 種 控 制 能 力 ， 即 常 數(shù) CEuBCII在 特 性 曲 線 上 為 兩 條 不 同 IB曲 線 的 間 隔 。b)uCE曲 線 微 微 上 翹 。 uCEc結(jié) 反 向 電 壓 c結(jié) 寬 度 基 區(qū) 寬 度 基 區(qū) 中 電 子 與空 穴 復(fù) 合 的 機 會 iB， 要 保 持 iB不 變 ， 所 以 iC將 略 有 增 大 。 這種 現(xiàn) 象 稱

17、為 基 區(qū) 寬 度 調(diào) 制 效 應(yīng) ， 簡 稱 基 調(diào) 效 應(yīng) 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 19 由 于 基 調(diào) 效 應(yīng) 很 微 弱 ， uCE在 很 大 范 圍 內(nèi) 變 化 時 IC基 本 不變 。 因 此 ， 當(dāng) IB一 定 時 ， 集 電 極 電 流 具 有 恒 流 特 性 。 2 飽 和 區(qū) e結(jié) 和 c結(jié) 均 處 于 正 偏 的 區(qū) 域 為 飽 和 區(qū) 。 通 常 把uCE=uBE(即 c結(jié) 零 偏 )的 情 況 稱 為 臨 界 飽 和 ， 對 應(yīng) 點 的 軌 跡為 臨 界 飽 和 線 。 特 點 ：a) 在 飽 和 區(qū) ， i C不 受 iB控 制

18、 。b) 飽 和 時 ， c、 e間 的 電 壓 稱 為 飽 和 壓 降 ， 記 作 UCE(sat)。深 飽 和 時 ， UCE(sat)很 小 ， 此 時 三 個 電 極 間 的 電 壓 很 小 ，各 極 電 流 主 要 由 外 電 路 決 定 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 20 3 截 止 區(qū)e結(jié) 和 c結(jié) 均 處 于 反 偏 ， 且 iB-ICBO的 區(qū) 域 為 截 止 區(qū) 。 特 點 ：a) 對 小 功 率 管 可 忽 略 ICEO的 影 響 認(rèn) 為 iB0時 ， 管 子 即 處 于 截止 狀 態(tài) ； 對 大 功 率 管 必 須 以 iB-ICBO作

19、為 截 止 條 件 。b) 晶 體 管 截 止 時 ， 三 個 電 極 上 的 電 流 均 為 反 向 電 流 ， 相 當(dāng)于 極 間 開 路 ， 此 時 各 極 電 位 主 要 由 外 電 路 確 定 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 21 2.2.2共 發(fā) 射 極 輸 入 特 性 曲 線 測 量 電 路 見 圖 2.2.2。 常 數(shù) CEuBEB ufi )(共 射 輸 入 特 性 曲 線 是 以 uCE為 參 變 量 時 ， iB與 uBE間 的 關(guān) 系曲 線 ， 即 iB/A uBE/V0 60 90 0.5 0.7 0.9 30 UCE 0 UCE 1圖 2

20、.2.7 共 發(fā) 射 極 輸 入 特 性 曲 線 典 型 的 共 發(fā) 射 極 輸 入 特性 曲 線 如 圖 2.2.7所 示 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 22 (1)uCE1V時 ， 當(dāng) uBE UBE(on)時 ， 隨 著 uBE的 增 大 ， iB開 始 按 指 數(shù) 規(guī) 律 增 加 ， 而 后 近 似 按 直 線 上 升 。 (2) uCE =0時 ， 晶 體 管 相 當(dāng) 于 兩 個 并 聯(lián) 的 二 極 管 ， 當(dāng)uBE0時 ， iB很 大 ， 曲 線 明 顯 左 移 。 見 圖 2.2.7。 (3) 1 uCE 0時 ， uCE， 曲 線 右 移 ， 特

21、 別 工 作 在 飽 和 區(qū) 時 ，移 動 量 更 大 。(4) u BE0時 ， 晶 體 管 截 止 ， iB為 反 向 電 流 。 反 向 電 壓 超過 某 一 值 時 ， e結(jié) 反 向 擊 穿 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 23 2.2.3 溫 度 對 晶 體 管 特 性 曲 線 的 影 響 溫 度 對 晶 體 管 的 uBE、 ICBO和 有 不 容 忽 視 的 影 響 。對 uBE 、 ICBO隨 溫 度 變 化 的 規(guī) 律 與 PN結(jié) 相 同 ， 即 ：溫 度 每 升 高 1 ， uBE減 小 22.5mV；溫 度 每 升 高 10 ， ICBO增

22、大 一 倍 。溫 度 每 升 高 1 ， 值 增 大 0.5%1%。 溫 度 對 uBE、 ICBO和 的 影 響 ， 集 中 反 映 在 iC隨 溫度 的 升 高 而 增 大 。 在 輸 出 特 性 曲 線 上 表 現(xiàn) 為 ： 溫 度 升高 ， 曲 線 上 移 且 間 隔 增 大 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 24 一 、 電 流 放 大 系 數(shù) 1.共 發(fā) 射 極 直 流 電 流 放 大 系 數(shù) 和 交 流 電 流 放 大 系 數(shù) 和 分 別 由 式 (22)、 (210)定 義 ， 其 數(shù) 值 可 以 從輸 出 特 性 曲 線 上 求 出 。 2. 共 基

23、 極 直 流 電 流 放 大 系 數(shù) 和 交 流 電 流 放 大 系 數(shù) 由 式 (26)定 義 ， 而 定 義 為 ， uCB為 常 數(shù) 時 ， 集 電 極 電流 變 化 量 IC與 發(fā) 射 極 電 流 變 化 量 IE之 比 ， 即 常 數(shù) BuECII (211) 2.2.4 晶 體 管 的 主 要 參 數(shù) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 25 說 明 ： 1. 由 于 ICBO、 ICEO都 很 小 ， 在 數(shù) 值 上 , 。 所 以在 以 后 的 計 算 中 ， 不 再 加 以 區(qū) 分 。 2. 值 與 測 量 條 件 有 關(guān) 。 在 iC很 大 或 很 小

24、 時 ， 值 較 小 。只 有 在 iC不 大 、 不 小 時 ， 值 才 比 較 大 ， 且 基 本 不 隨 iC而 變 化 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 26 二 、 極 間 反 向 電 流 1.集 電 極 反 向 飽 和 電 流 ICBO 指 發(fā) 射 極 開 路 時 ， 集 電 極基 極 間 的 反 向 電 流 。 2.集 電 極 穿 透 電 流 ICEO 指 基 極 開 路 時 ， 集 電 極發(fā) 射 極 間 的 反 向 電 流 。 3. IEBO 指 集 電 極 開 路 時 ， 發(fā) 射 極 基 極 間 的 反 向 電 流 。 三 、 結(jié) 電 容 結(jié) 電

25、容 包 括 發(fā) 射 結(jié) 電 容 C e(或 Cbe)和 集 電 結(jié) 電 容Cc(或 Cbc)。 結(jié) 電 容 影 響 晶 體 管 的 頻 率 特 性 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 27 四 、 晶 體 管 的 極 限 參 數(shù) 1 擊 穿 電 壓 U(BR)CBO： 指 發(fā) 射 極 開 路 時 ， 集 電 極基 極 間 的 反 向 擊穿 電 壓 。 U(BR)CEO： 指 基 極 開 路 時 ， 集 電 極發(fā) 射 極 間 的 反 向 擊穿 電 壓 。 U(BR)CEOU(BR)CBO。 U(BR)EBO： 指 集 電 極 開 路 時 ， 發(fā) 射 極基 極 間 的 反

26、 向 擊穿 電 壓 。 普 通 晶 體 管 該 電 壓 值 比 較 小 ， 只 有 幾 伏 。 2 集 電 極 最 大 允 許 電 流 I CM ICM指 下 降 到 正 常 值 的 2/3時 所 對 應(yīng) 的 集 電 極 電 流（ ic） 。 當(dāng) ic ICM時 ， 將 嚴(yán) 重 下 降 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 28 3 集 電 極 最 大 允 許 耗 散 功 率 PCM 指 Jc因 受 熱 而 引 起 管 子 參 數(shù) 變 化 不 超 過 規(guī) 定 值 時 ， 允許 Jc耗 散 的 最 大 功 率 。 PCM與 管 芯 的 材 料 、 大 小 、 散 熱 條

27、件及 環(huán) 境 溫 度 等 因 素 有 關(guān) 。 由 PCM=ICUCE可 知 ， PCM在 輸 出 特性 曲 線 上 為 一 條 雙 曲 線 ， 稱 為 PCM功 耗 線 。 在 共 射 極 輸 出 特 性 曲 線 上 ， 由 極 限 參 數(shù) ICM、 U(BR)CEO和PCM所 限 定 的 區(qū) 域 稱 為 晶 體 管 的 安 全 工 作 區(qū) 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 29uCE工 作 區(qū) iC 0 安 全 ICM U(BR)CEO PCM 圖 27 晶 體 管 的 安 全 工 作 區(qū) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 30UBB RB

28、 2.3 晶 體 管 放 大 電 路 的 放 大 原 理 2.3.1 放 大 電 路 的 組 成 圖 2.3.1 共 射 極 放 大 器當(dāng) ui=0時 ， 電 路處 于 靜 止 狀 態(tài) ，簡 稱 靜 態(tài) 。 當(dāng) ui不 為 0時 ，電 路 中 交 流 量 與直 流 量 共 存 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 31 各 類 物 理 量 的 表 示 說 明 ： (以 集 電 極 電 流 為 例 ) 直 流 量 ： 字 母 大 寫 ， 下 標(biāo) 大 寫 。 如 IC集 電 極 靜態(tài) 電 流 （ 直 流 量 ）交 流 量 ： 字 母 小 寫 ， 下 標(biāo) 小 寫 。 如 ic

29、集 電 極 電流 交 流 分 量交 流 量 的 有 效 值 ： 字 母 大 寫 ， 下 標(biāo) 小 寫 。 Ic集電 極 電 流 交 流 分 量 有 效 值瞬 時 值 ： 字 母 小 寫 ， 下 標(biāo) 大 寫 。 i C集 電 極 總 電流 (iC=IC+ic) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 32 2.3.2 靜 態(tài) 工 作 點 的 作 用在 圖 2.3.1中 令 UBB 0。 由 于 交 流 輸 入 信 號 ui很 小 ，其 峰 值 小 于 Je的 開 啟 電 壓 UBE(on)， 晶 體 管 處 于 截 止 狀 態(tài) ，無 法 對 交 流 信 號 進(jìn) 行 放 大 。設(shè)

30、置 靜 態(tài) 工 作 點 是 保 證 放 大 電 路 正 常 工 作 的 基 礎(chǔ) 。 2.3.3 晶 體 管 放 大 電 路 的 放 大 原 理對 于 基 本 共 射 放 大 電 路 ， 只 有 設(shè) 置 合 適 的 靜 態(tài) 工 作點 ， 讓 交 流 信 號 承 載 在 直 流 分 量 之 上 ， 以 保 證 晶 體 管 在輸 入 信 號 的 整 個 周 期 內(nèi) 始 終 工 作 在 放 大 狀 態(tài) ， 輸 出 電 壓波 形 才 不 會 產(chǎn) 生 非 線 性 失 真 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 33 t ui t uBE UBEQ iB t IBQ iC t ICQ

31、uCE t UCEQ uo 0 0 0 0 0 0 t圖 2.3.3 共 射 放 大 電 路 的 電 壓 、 電 流 波 形 基 本 共 射 放 大 電 路 的電 壓 放 大 作 用 是 利 用 晶 體管 的 電 流 放 大 作 用 ， 并 依靠 RC將 電 流 的 變 化 轉(zhuǎn) 化 成電 壓 的 變 化 實 現(xiàn) 的 。 注 意 ： 晶 體 管 的 放大 作 用 的 能 量 是 由 UCC的 直 流 功 率 轉(zhuǎn) 換 而 來 的 ，晶 體 管 只 起 到 一 種 控 制作 用 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 34 2.3.4 基 本 放 大 電 路 的 組 成 原 則

32、(1)設(shè) 置 靜 態(tài) 工 作 點 ： 必 須 根 據(jù) 所 用 晶 體 管 的 類 型 提供 合 適 的 直 流 電 源 ， 作 為 輸 出 的 能 源 ， 同 時 配 合 以 合 適的 電 阻 ， 以 便 設(shè) 置 靜 態(tài) 工 作 點 ； (2)輸 入 信 號 作 用 在 b-e間 ： 輸 入 信 號 必 須 能 夠 作 用 于晶 體 管 的 b-e回 路 ， 產(chǎn) 生 uBE， 或 改 變 基 極 電 流 iB， 這 樣 ，才 能 改 變 晶 體 管 輸 出 回 路 的 電 流 ， 從 而 放 大 輸 入 信 號 ； (3) 設(shè) 置 合 理 的 信 號 通 路 ： 當(dāng) 加 入 信 號 源 和 負(fù)

33、 載 時 ，一 方 面 不 能 破 壞 已 設(shè) 置 好 的 直 流 工 作 點 ， 另 一 方 面 應(yīng) 盡可 能 減 小 信 號 通 路 中 的 損 耗 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 35 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 36 2.3.5 直 流 通 路 和 交 流 通 路直 流 通 路 是 在 直 流 電 源 作 用 下 直 流 電 流 流 經(jīng) 的 道 路 ，也 就 是 靜 態(tài) 電 流 流 經(jīng) 的 通 路 。 對 于 直 流 通 路 ， 電 容 視 為開 路 ； 電 感 線 圈 視 為 短 路 (即 忽 略 線 圈 電 阻 )； 信

34、號 源視 為 短 路 ， 但 應(yīng) 保 留 其 內(nèi) 阻 。交 流 通 路 是 輸 入 信 號 作 用 下 交 流 信 號 流 經(jīng) 的 通 路 。 對于 交 流 通 路 ， 容 量 大 的 電 容 (如 耦 合 電 容 )視 為 短 路 ， 無 內(nèi) 阻 的 直 流 電 源 （ 如 U CC） 視 為 短 路 。 圖 2.3.4所 示 電 路 的 直 流 通 路 和 交 流 通 路 如 圖 2.3.5所 示 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 37 RB UCC RC (a) RC Uo Ui RB RL (b) IBQ ICQ UCEQ iB iC UCE圖 2.3.5共

35、 射 放 大 器 的 直 流 、 交 流 通 路 (a)直 流 通 路 ； (b)交 流 通 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 38 2.4 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 分 析 和 設(shè) 計 2.4.1 晶 體 管 的 直 流 模 型 及 靜 態(tài) 工 作 點 的 估 算圖 2.4.1晶 體 管 伏 安 特 性 曲 線 的 折 線 近 似(a)輸 入 特 性 近 似 ； (b)輸 出 特 性 近 似 uBE 0 uCE iC 0 iB (a) UBE(on) UCE(sat) IB 0 (b) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 39(a) e b

36、 c (b) e b c I B IB UBE(on) (c) e b c UBE(on) UCE(sat) 圖 2.4.1 晶 體 管 三 種 狀 態(tài) 的 直 流 模 型 (a)截 止 狀 態(tài) 模 型 ； (b)放 大 狀 態(tài) 模 型 ； (c)飽 和 狀 態(tài) 模 型 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 40 例 2.4.1 晶 體 管 電 路 如 圖 2.3.1所 示 。 已 知 靜 態(tài) 時 晶體 管 工 作 在 放 大 狀 態(tài) ， 試 估 算 晶 體 管 的 IBQ、 ICQ和 UCEQ。 解 ： 直 流 通 路 如 圖2.4.2（ a） 所 示 。 晶 體管 工

37、作 在 放 大 狀 態(tài) ， 則將 圖 中 的 晶 體 管 用 圖2.4.1（ b） 放 大 狀 態(tài) 模型 代 替 ， 便 得 到 圖2.4.2(b)所 示 的 直 流 等 效電 路 。 U BB RB 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 41圖 2.4.2 晶 體 管 直 流 電 路 分 析B onBEBBBQ RUUI )( BQCQ II CCQCCCEQ RIUU 由 圖 可 知 : 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 42 例 晶 體 管 電 路 下 圖 (a)所 示 。 若 已 知 晶 體 管 工 作 在放 大 狀 態(tài) ， =100， 試

38、計 算 晶 體 管 的 IBQ,ICQ和 UCEQ。 ICQ UCEQ 270kRB UBB 6V IBQ UCC12V RC3k (a) 圖 晶 體 管 直 流 電 路 分 析 (a)電 路 ； (b)直 流 等 效 電 路 e RB (b) UBE(on) b IBQ IBQ c ICQ UCC RC UCEQ 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 43 解 因 為 UBB使 Je正 偏 ， UCC使 Jc反 偏 ， 所 以 晶 體 管可 以 工 作 在 放 大 狀 態(tài) 。 用 圖 2.4.1(b)的 模 型 代 替 晶 體 管 ，便 得 到 圖 (b)所 示 的 直

39、流 等 效 電 路 ， 則)(onBEBBQBB URIU mRUUI B onBEBBBQ 02.02707.06)(所 以 mII BQCQ 202.0100 VRIUU CCQCCCEQ 63212 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 44 放 大 器 的 分 析 方 法 主 要 有 兩 種 ： 圖 解 法 ： 在 晶 體 管 特 性 曲 線 上 通 過 作 圖 確 定 工 作 點 及 其在 信 號 作 用 下 的 相 對 變 化 量 。 （ 輔 助 方 法 ） 特 點 ： 形 象 、 直 觀 ， 對 理 解 放 大 原 理 、 波 形 關(guān) 系 及 非線 性 失 真

40、 有 幫 助 ， 但 對 于 小 信 號 放 大 器 ， 用 圖 解 法 難以 準(zhǔn) 確 地 進(jìn) 行 定 量 分 析 。 等 效 電 路 法 ： 利 用 器 件 模 型 進(jìn) 行 電 路 分 析 的 方 法 。 （ 主要 方 法 ） 特 點 ： 運 算 簡 便 ， 結(jié) 果 誤 差 小 2.4.2 靜 態(tài) 工 作 點 的 圖 解 分 析 法 （ 直 流 圖 解 分 析 法 ） 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 45 直 流 圖 解 分 析 是 在 晶 體 管 特 性 曲 線 上 ， 用 作 圖 的方 法 確 定 出 直 流 工 作 點 ， 求 出 IBQ、 UBEQ和 ICQ

41、、 UCEQ。一 、 IBQ、 UBEQ的 求 解 一 般 不 用 圖 解 法 確 定 ， 而 用 估 算 法 。 UBEQ=0.7（ 硅 管 ） 或 0.3（ 鍺 管 ）二 、 I CQ、 UCEQ的 求 解 對 圖 2.3.4 可 作 其 直 流 通 路 如 圖 2.3.5(a)所 示 ， 在 集 電 極輸 出 回 路 ， 可 列 出 如 下 一 組 方 程 ： B onBECCBQ RUUI )(無 RE時 ： (此 式 視 具 體 電 路 而 不 同 ) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 46 如 圖 2.4.4(a)所 示 。 M(0， Ucc/Rc)、 N(

42、Ucc， 0)，MN的 斜 率 為 -1/Rc， MN與 iB=IBQ的 交 點 為 Q點 ， Q點是 上 述 兩 個 方 程 組 成 方 程 組 的 解 。 因 而 ， 量 得 Q點 的縱 坐 標(biāo) 為 ICQ， 橫 坐 標(biāo) 則 為 UCEQ。 直 流 負(fù) 載 線 方 程特 性 曲 線 方 程 CCCCCE IiCEC RiUu ufi BQB)( (224a) (224b) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 47 iB IBQ u CE 0 N Q M iC U CEQ U CC I CQ UCC RC (a) 圖 2.4.4放 大 器 的 直 流 圖 解 分 析 (

43、a)直 流 負(fù) 載 線 與 Q點 ； (b)Q點 與 RB、 RC的 關(guān) 系 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 48 例 4 在 圖 2.3.5(a)電 路 中 ， 若 RB=560k,RC=3k, UCC=12V， 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 如 圖 2.4.4(b)所 示 ，試 用 圖 解 法 確 定 直 流 工 作 點 。 解 取 UBEQ=0.7V， 則 2002.0560 7.012 mRUUI B BEQCCBQ 在 特 性 曲 線 上 找 出 M、 N點 M (0， Ucc/Rc)即 M(0V， 4mA)； N(Ucc， 0)即 N(12V，

44、0mA) 連 接 MN得 直 流 負(fù) 載 線 ， 其 與 I BQ=20A特 性 曲 線 的 交 點 Q即為 直 流 工 作 點 ， 從 圖 中 測 得 Q點 坐 標(biāo) 為 ICQ=2mA， UCEQ=6V。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 49 圖 2.4.4 放 大 器 的 直 流 圖 解 分 析 (a)直 流 負(fù) 載 線 與 Q點 ； (b)Q點 與 RB、 RC的 關(guān) 系(b) uCE/V2 10 1201 23 40A30A20A10AiC/mA 4 6 84 M NQ RBQ3Q2 Q4RC RB Q1 RC 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大

45、 電 路 50 從 圖 2.4.4(b)， 可 見 ：RB IBQ Q點 沿 直 流 負(fù) 載 線 下 移 ， 靠 近 截 止 區(qū)RB IBQ Q點 沿 直 流 負(fù) 載 線 上 移 ， 靠 近 飽 和 區(qū)RC M點 沿 縱 軸 下 移（ N點 不 變 ） Q點 沿 特 性 曲 線 左移 ， 靠 近 飽 和 區(qū) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 51 2.4.3晶 體 管 工 作 狀 態(tài) 分 析 1.若 U BBUEE+UBE(on),且 UBB UCC， Je反 偏 ， 晶 體 管 截 止 。（ IB=IC=IE=0， UBE=UBB-UEE， UCE=UCC-UEE）

46、圖 2.4.5 晶 體 管 直 流 分 析 的 一 般 性 電 路 (a)電 路 ； (b)放 大 狀 態(tài) 下 的 等 效 電 路 ； (c)飽 和 狀 態(tài) 下 的 等 效 電 路 通 常 情 況 下 ， 晶 體 管 可 化 為 圖 2.4.5(a)所 示 的 一 般 形 式 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 52 2. 若 UBB UEE+UBE(on) 晶 體 管 導(dǎo) 通 。 假 定 為 放 大 狀 態(tài) ： 則 直 流 等 效 電 路 如 圖 2.4.5(b)所 示 ，由 圖 可 得 UBB - UEE - UBE(on) =IBQRB+(1+)IBQRE)()

47、1( )( ECCQEECCCEQ EQBQCQ EB OnBEEEBBBQ RRIUUU III RR UUUI (2.4.6) (2.4.7) (2.4.8) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 53 可 利 用 上 一 組 式 子 判 斷 晶 體 管 是 處 于 放 大 還 是 飽 和 狀 態(tài) ：方 法 一 ： 算 出 UCEQ。 若 UCEQ UBE(ON)（ 硅 管 0.7V， 鍺 管0.3V） 則 管 子 處 于 放 大 狀 態(tài) 。方 法 二 ： 圖 2.4.5（ a） 可 知 ， 晶 體 管 在 臨 界 飽 和 時 的 最 大 集電 極 電 流 IC(sat

48、)為 ( )C(sat)I (2.4.9)CC EE BE onC EU U UR R 則 IB(sat)= IC(sat)/由 式 （ 2.4.6） 算 出 的 IBQ IB(sat) 晶 體 管 處 于 放 大 狀 態(tài) ； 否 則 ，晶 體 管 處 于 飽 和 狀 態(tài) 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 54 例 2.4.2 晶 體 管 電 路 及 其 輸 入 電 壓 ui的 波 形 如 圖2.4.6(a),(b)所 示 。 已 知 =50， 試 求 ui作 用 下 輸 出 電 壓 uo的值 ， 并 畫 出 波 形 圖 。 R3 3k UCC 5V R B 39k

49、 u i u o (a) 圖 2.4.6例 題 2.4.2電 路 及 ui,uo波 形 圖 (a)電 路 ； (b) ui波 形 圖 ； (c) uo波 形 圖 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 55 圖 2.4.6 例 題 2.4.2電 路 及 ui,uo波 形 圖 (a)電 路 ； (b) ui波 形 圖 ； (c) uo波 形 圖 0 3 (b) t ui/V 0 5 (c) t uo/V 0.3 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 56 解 :當(dāng) ui=0時 ， UBE=0， 則 晶 體 管 截 止 。 此 時 ，ICQ=0,uo=UCEQ

50、=UCC=5V。 當(dāng) ui =3V時 ， 晶 體 管 導(dǎo) 通 且 有 mRUuI B onBEiBQ 06.039 7.03)( 而 集 電 極 臨 界 飽 和 電 流 為 因 為 mImI satCBQ 028.0504.106.0 )( mRUUI C onBECCsatC 4.13 7.05)()( 所 以 晶 體 管 處 于 飽 和 。 此 時 ， ICQ=IC(sat)=1.4mA， 而 uo=UCEQ =UCE(sat)=0.3V。 uo波 形 如 圖 2.4.6(c)所 示 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 57 在 實 際 電 路 分 析 中 ， 由

51、 于 晶 體 管 的 直 流 模 型 很 簡單 ， 一 旦 其 工 作 狀 態(tài) 確 定 ， 則 直 流 等 效 電 路 可 不 必 畫出 ， 而 等 效 的 涵 義 將 在 計 算 式 中 反 映 出 來 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 58 2.4.4 放 大 狀 態(tài) 下 的 偏 置 電 路 使 晶 體 管 處 于 放 大 狀 態(tài) 下 ， 對 偏 置 電 路 的 要 求 是 ： 電 路 形 式 要 簡 單 ； 偏 置 下 的 工 作 點 在 環(huán) 境 溫 度 變 化 或 更 換 管 子 時 應(yīng) 力求 保 持 穩(wěn) 定 ； 對 信 號 的 傳 輸 損 耗 應(yīng) 盡 可

52、能 小 。 下 面 將 介 紹 幾 種 常 用 的 偏 置 電 路 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 59 一 、 固 定 偏 流 電 路 電 路 如 圖 2.4.7所 示 。 合 理 選 擇 RB,RC的 阻 值 ， 晶體 管 將 處 于 放 大 狀 態(tài) 。 則 B onBECCBQ RUUI )( (2.4.10a) CCQCCCEQ BQCQ RIUU II (2.4.10b) (2.4.10c) 特 點 ： 優(yōu) ： 電 路 結(jié) 構(gòu) 簡 單 缺 ： 工 作 點 穩(wěn) 定 性 差 ； （ IBQ固 定 ， 當(dāng) 、ICBO等 參 數(shù) 變 化 時 ， 將 引 起 IC

53、Q、 UCEQ的 變 化 工 作 點 產(chǎn)生 較 大 的 漂 移 使 管 子 進(jìn) 入 飽 和 或 截 止 區(qū) ） RB UCCRC圖 2.4.7 固 定 偏 流 電 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 60 二 、 分 壓 式 直 流 電 流 負(fù) 反 饋 偏 置 電 路 固 定 偏 流 電 路 作 了 以 下 兩 點 改 進(jìn) ：1、 在 給 基 極 輸 入 一 個 穩(wěn) 定 偏 流 的 同 時 ， 進(jìn) 一 步 穩(wěn)定 基 極 的 電 位 ， 使 基 極 的 靜 態(tài) 電 流 、 電 壓 更 加 穩(wěn) 定 ；2、 在 電 路 中 引 入 反 饋 機 制 ， 來 克 服 外 界 情

54、 況 變 化導(dǎo) 致 的 Q點 的 大 幅 度 漂 移 。 圖 2.4.8(b)中 形 成 了 “ UCCRB1RB2 地 ” 的 分 壓回 路 。 在 I BQI1、 I2時 ， I1 I1 ， 基 極 電 位 便 近 似 等 于分 壓 回 路 中 RB2上 的 壓 降 ， 穩(wěn) 定 基 極 電 壓 。 但 對 外 界 變化 引 起 的 Q點 漂 移 不 能 克 服 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 61圖 2.4.8 分 壓 式 直 流 電 流 負(fù) 反 饋 偏 置 電 路(a)固 定 偏 流 放 大 電 路 (b)分 壓 式 偏 置 電 路 (c)分 壓 式 直 流

55、 電 流 負(fù) 反 饋 偏 置 電 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 62 ICQ IEQ UEQ UBEQ IBQICQ 負(fù) 反 饋圖 2.4.8(c)電 路 中 引 入 反 饋 機 制 ， 來 克 服 Q點 的漂 移 現(xiàn) 象 。工 作 點 穩(wěn) 定 原 理 ：21 2BBQ CCB BRU UR R ( )BQ BE onEQ EU UI R( ) CEQ CC CQ C EU U I R R 1 EQBQ II 在 IBQ1） hre很小 ， 一 般 認(rèn) 為 hre0。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 88 低 頻 H 參 數(shù) 電 路 模

56、 型 如 圖 2.5.9所 示 。 輸 出 交 流 短 路 時 的 電 流 放 大 系 數(shù)0 cebcBCfe UIIQiih 在 輸 出 特 性 曲 線 上 ， 反 映 在 Q點 附 近 兩 條 輸 出 特 性 曲 線間 的 間 隔 。 常 用 表 示 hfe， 即 =hfe。 如 圖 2-29(c)所 示 。 輸 入 交 流 開 路 時 的 輸 出 電 導(dǎo)0 bcecCECoe IUIQuih在 輸 出 特 性 曲 線 上 ， 反 映 為 Q點 處 切 線 斜 率 。 hoe=1/rce。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 89 U be U ce b c e h

57、ie h oe 1 h fe I b I e I b h re U ce圖 2.5.9 共 發(fā) 射 極 晶 體 管 H 參 數(shù) 電 路 模 型 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 90圖 229 在 特 性 曲 線 上 求 H 參 數(shù) 的 方 法 uBEQIBQ uBE iB (a) iB 0 UBEQ uCE UCEQ uBE Q IBQ uBE iB (b) 0 uBE1 uCE1 uCE2 uCE uBE2 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 91圖 229 在 特 性 曲 線 上 求 H 參 數(shù) 的 方 法 0 iC uCE (c) Q UC

58、EQ IB2 IB1 IB iC1 iC2 iC 0 iC uCE (d) Q UCEQ IBQiC2 iC1iC uCE2uCE1 uCE 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 92 對 于 hoe， 還 可 采 用 下 述 方 法 估 算 。 由 于 基 區(qū) 調(diào) 寬效 應(yīng) ， 當(dāng) iB一 定 時 ， iC隨 uCE的 增 大 略 有 上 翹 。 若 將 每條 共 射 極 輸 出 特 性 曲 線 向 左 方 延 長 ， 都 會 與 uCE負(fù) 軸 相交 于 一 點 ， 其 交 點 折 合 的 電 壓 稱 為 厄 爾 利 電 壓 ， 用 UA表 示 ， 如 圖 230所 示

59、。 顯 然 ， UA越 大 ， 表 示 基 區(qū) 調(diào) 寬效 應(yīng) 越 弱 。 對 于 小 功 率 晶 體 管 ， UA一 般 大 于 100V。 由圖 2-30不 難 求 出 在 Q點 處 的 hoe， 即 ACQICEQA CQQCECoe UIUU Iuih BQ (239) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 93 iC UA 0 UCEQ uCE ICQ uCE Q iC IBQ圖 230 利 用 厄 爾 利 電 壓 求 h oe 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 94 由 于 混 合 型 電 路 模 型 與 H 參 數(shù) 電 路 模 型 等 價

60、 ，所 以 H 參 數(shù) 還 可 以 通 過 混 合 型 參 數(shù) 確 定 。 輸 出 交 流 短路 和 輸 入 交 流 開 路 的 低 頻 混 合 型 電 路 分 別 如 圖231(a),(b)所 示 。 利 用 該 圖 并 根 據(jù) 式 (238)每 個 H 參數(shù) 的 意 義 ， 可 分 別 求 得 如 下 關(guān) 系 ： Uce 0 Ube rce b c e (a) rbb rbe b rbc Ib gmUb e Ic圖 231求 H 參 數(shù) 用 的 混 合 型 電 路 (a)輸 出 交 流 短 路 的 混 合 型 電 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 95 Ube

61、rce b c e (b) r bb rbe b r bc gmUb e IcIb 0 Uce圖 231求 H 參 數(shù) 用 的 混 合 型 電 路 (b)輸 入 交 流 開 路 的 混 合 型 電 路 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 96cbeb ebIcebere cbeb ebmceIcceoe cbebmUbcfe cbebbbUbbeie rr rUUh rr rgrIUh rrgIIh rrrIUh bb cece 0000 11 )( )( (240a) (240b) (240c) (240d) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 9

62、7 如 果 忽 略 r bc的 影 響 ， 則 式 (240)可 簡 化 為01 )1( re ceoe ebmfe beebbieh rh rgh rrrh (241a) (241b) (241c) (241d) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 98 這 就 是 工 程 分 析 中 實 用 的 H 參 數(shù) 。 其 相 應(yīng) 的 低 頻 H參 數(shù) 電 路 模 型 如 圖 232所 示 。 以 上 導(dǎo) 出 的 兩 種 晶 體管 交 流 模 型 各 具 特 點 。 通 常 ， 在 寬 帶 放 大 器 的 分 析 中 ，采 用 圖 227(a)混 合 型 電 路 模 型 比

63、較 方 便 ； 而 在 低 頻放 大 器 的 分 析 中 ， 采 用 圖 232H 參 數(shù) 電 路 模 型 則 相 對簡 單 。 為 了 使 參 數(shù) 一 致 ， 在 以 后 的 分 析 中 均 采 用 混 合 型 電 路 參 數(shù) 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 99 U be U ce (r ce ) b c e h ie (r be ) h oe 1 h fe I b I cIb (I b )圖 2.5.10 實 用 的 低 頻 H 參 數(shù) 電 路 模 型 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 100 2.5.4 共 射 極 放 大 器 的

64、交 流 等 效 電 路 分 析 法 利 用 晶 體 管 交 流 模 型 分 析 放 大 器 步 驟 ： 由 直 流 通 路 估 算 工 作 點 ； 作 交 流 通 路 ， 并 用 晶 體 管 交 流 模 型 替 換 晶 體 管 得 交 流等 效 電 路 ； 由 交 流 等 效 電 路 計 算 放 大 器 的 各 項 交 流 指 標(biāo) 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 101 一 、 放 大 倍 數(shù) （ 或 增 益 ） A 放 大 器 的 輸 出 量 與 輸 入 量 的 比 值 。 根 據(jù) 處 理 的 輸入 量 和 所 需 的 輸 出 量 不 同 ， 有 如 下 四 種

65、 不 同 定 義 的 放大 倍 數(shù) ： 電 壓 放 大 倍 數(shù) （ 無 量 綱 ）電 流 放 大 倍 數(shù) （ 無 量 綱 ）互 導(dǎo) 放 大 倍 數(shù) （ 西 門 子 ）互 阻 放 大 倍 數(shù) （ 歐 姆 ） ior iog ioi iou IUA UIA IIA UUA (219a) (219b) (219c) (219d) 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 102 有 時 ， Au和 Ai可 取 分 貝 (dB)為 單 位 ， 即 ),(lg20),(lg20 dBIIAdBUUA ioiiou (220) 二 、 輸 入 電 阻 Ri 定 義 ： 從 放 大 器 輸

66、入 端 看 進(jìn) 去 的 電 阻 ， 即 iii IUR (221) Ri表 征 放 大 器 從 信 號 源 獲 得 信 號 的 多 少 。 對 低 阻電 壓 源 ， Ri越 大 ， 放 大 器 從 信 號 源 獲 得 的 電 壓 就 越 大 ；對 高 阻 電 流 源 ， Ri越 小 ， 放 大 器 從 信 號 源 獲 得 的 電 流就 越 大 。 第 2章 雙 極 型 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 103 三 、 輸 出 電 阻 Ro 定 義 ： 從 放 大 器 輸 出 端 看 進(jìn) 去 的 電 阻 。 由 圖 218所 示 ， 根 據(jù) 戴 維 南 定 理 ， 可 得0I0 s 或sUooo IUR (222)Ro是 一 個 表 征 放 大 器 帶 負(fù) 載 能 力 的 參 數(shù) 。 電 壓 輸 出 :Ro越 小 ， 帶 負(fù) 載 能 力 越 強 ， 即 負(fù) 載 變 化 時 放大 器 輸 出 給 負(fù) 載 的 電 壓 基 本 不 變 。 電 流 輸 出 :Ro越 大 ， 帶 負(fù) 載 能 力 越 強 ， 即 負(fù) 載 變 化 時 放大 器 輸 出 給 負(fù) 載 的 電 流 基 本 不 變 。 第