第二章 半导体三极管与分立元件放大电路Word

　　第二章.1 2.22 .2 3.4 2.252.6 2. 27.

　　8半体三导管极分与元立 件放电路大双极半导型体极管 共三射本放大电路 分压式工作基点稳电路定 立元件放大电路分的分析法 方集电共路和共基路 电场应效晶管及其体大放路电多级放 大电路 共放大射电路的率频特性

　　教目标学1、了解极管三结构熟，电悉路符、电流号大作放、特用性曲 线、要主参数及温度特性对的影。掌响三握管极三种工作状态及 其特。 2、点熟悉放大电的路基本要求及主要性指标 。能 、熟悉3射共本电基的组路成其及工作理原。悉静熟态、态、 直流动通、交路通路流的本概基念。 、4悉温熟对度态静作的工影,响分式压作点稳工定电组路成和工 作稳点原定。 5、理会用工估程算计法静态工作算点了。直流解载线负的作法，熟悉非 性失真线及其生产原因消和除方。法教

　　目标6、掌学握三管简极化变微效电路模型等微和变效电等法路会， 用等微效电路法放求大电的主路要参数。 、熟悉共7电集路组工成作原理性、特能及点其用应。8、 了解基电路共组、性能及其成用应。 9、了场解效应结管构分类、、工作理、原电路符，号选主学 参要数、成电路组主要参及数求的。法 10、了多解放级大路的电合方式耦其及点特，悉熟多放大电 级路A、u i RR、o计算方法了解。常用组放合电大路组成的 和特 。 点1、1熟悉JTB频参数率、单级阻容耦合共电路射率频特性和波 特。了解多级图大放路电频特性率。

　　2.1

　　双极半导体三极管型半导体极三分管为极型三极管(双ipoBlr jaunctoi nrtansisotr,BT)和单J型三极管极。双 极三极型又管称为晶体三管极简，三极称(或管晶管)体 ，它是多载数流子少与载数流子参与均电的三极管。导 单型极极管三又称为效应管场(iFld effece tratnistos,rFET) ,它作时工有多只数载子参与导流。

　　2.1电1 三.管的极结构图形符、及分号类1 .三极管分类

　　(1的按结构(导电)类)划型：分NNPPNP。和(2)按所用导半体料划材分硅：和锗管管。 3(按用途划分：放大管)和开管关

　　(。4按工作)率划频：低分管频高和管。频(5)功按率大划小分：功小管、率功中率管大、功管率。

　　2

　　三极.管的构、电结符号路三 极管结构与号符如 2.图.11所 。示们有三它：集电区 区基、、发射区区；三极：各应对引的电极分出别为称集电 c(极olClcetro、基极)(bBsae和)射发e极Em(itte);两r :发结射与基区区之的间N结P为发射结J称e基，区与电区 集间之的P结N为称电集Jc。

　　结2图.11.三 管的内部极结与构符 (a号N)PN型 (b )NP型P

　　三极管物图实片

　　注意

　　(:) 两1管子种的电路符用号发射箭极头向的不方同以示区，别箭头方

　　向表发示结射偏正发时射极流电的际方实。向( 2)极三管具有信号大放作。 (3用)保 放证的大造制工艺基区很：且薄掺杂浓低，度发 区掺杂射度高，浓集电结面的积比射结的发面大积等。(4)在使 用时三极的发管射和极集电极能互换不。

　　2..21三极的电流管大放用作其放及的大本条件基

　　、三极一管放的大本条件基(1放)的偏大置条：件Je偏正，cJ偏。 (2反NP)管N具有大作放用时电位的关系：CUU; PNE管：PUCUBUE。二

　　、三管极电极各的电上分流配NPN型三管极的电流分实验配电如图路2 .1.所2示，中，图 BI为基电流，IC极为电极电流，集IE发为射电极，它流们方 向的如中箭头所图。示UE B为射结的正偏发压，U E 为C集电与 发极射极间的之电压。图.122 .极管三电分流实验电配路

　　调节实电验路的电位器 RP以改变UBE可产并相应生的极 基流IB,电I而B变的又将引起化ICI和E的变。每化生一产IB个值 ，有一组就IC和EI与之值对应该，实验得所据见表2.数.1。1 2表1.1.三 极三管电极个上的电分配流由上表得出律：规I =IBEIC,+即射极发流电等于极基电流与 电集极流之电和。三

　　、三管极电的流放大作用

　　由表 .3.11可 知， 当I 从B 0.2m0 变化到A0 .30A m时 ，CI 随之从1.14 m 变化A到 了.741mA, 两变化则之比量(1.74 1.-14 /)( 0.0-0.320) = 0 ,6明此说三时管极I 的C变量为化 IB 变的

　　量的化60倍。(1三)管极电流放的大作用是基就电极流I 的B微变化 控制了小电极集电I流较大C的化。变 (2 ) 极三管放大流时电被，大的放IC 由电源是 VCC提供 的， 不是并极三自管身生的成放大的实质，是信小对大号信 号的控作用制 。(3三极管是一种)流控制电器件。

　　21..3三极的管输、输入特性出线曲

　　极三管的各个极电上压电电和之流的关间曲系称为三极线的 管伏特安性曲或特线曲性。线常用是的入特输曲线和输性特性出曲线。 极管三电路在中的接方连式组()态不，其特同曲性也线同。不 N用NP管组型的共成特射性线曲试电路如测图21..所示3。2图..13极管三共射特曲线测性试电路

　　一、输入特曲线(性nputIcharact eisticrcur vs )

　　e射输入共性曲线方特式：程 B=f(uBEi)uC∣= E常。图 2数..14为PN型硅N3D管G4共的输射特性曲入。线2.1图4 .射输入特性共曲线

　　(1) CEu=:c0与b极相连，相当极两于二极个管并，联输特入性曲与二线极伏管特性安曲线正的向特性相。似 2()CE=uV:1曲右线。移(3) u E C V :曲线与1u CE1=V 时的曲线近乎合重实。际中，通 就用uCE常1=V这条线来代表。曲 (4 )极三管放大状的态依：据硅管│ uBE│0.=V7 锗，管│u EB│=02.。

　　V

　　二输、特性出线(曲Outpu chartctaristec curive)s 1.方程出输性曲特线方式程iC: f(uBE=∣)Bi常数=。2输.出特曲性测线试 试时，先调测 节P1 使RiB 为 某一固值定变不，再调节

　　PR2,得 与到之应对 uCE 和的 C i值，据根对应所值的可直在坐角标中画出一条曲线系。复重上述骤，可步不同I得B 值曲线的，族图如.125.示所。

　　图21.5.共 射出特性输曲

　　线图可由：知 ()1 曲起始部线分陡较 且不， iB 曲同线上的升部几 乎分合。重(2 对一)曲线而言条，Cu 增E,大 C i大增，当 uC但 E大于 .0V3左 右后，以线较曲坦平， 略有上翘只。这说明三 管极有具流特性恒。( )3输 出性特曲不线直是线 是，非线性，说明三的极 是一管非种线器性件。

　　3.三管输出特极曲线性四的个区( )1放大(A区tivceregi no )()饱和区2Sat(rutaoinre iong )3()截止(区Cuoft rfgien)o

　　4(击穿区)(Berkaodwnr egon)i4.PNP管特性线 曲由电于源电极压和性流电向方不同 ，NPP 管 N与NP 的特管曲线性是反相“倒、”的置。

　　21..4

　　极管的主要参数三温度及特性的对影

　　响极三管的数参用来征表子性管能劣优和适范用，它是 围合选理三极用的管据。依一 、流电放系大数(urrCnte ampliifatcino actfro) 流电大系放是数表三极管放征能力的参数。电大路工状作 有态两种：电路无流信号交输而入作工在流直态状，称时静为态； 路有电流信号交输而工作在交流入态时，状称为动。 1态共发射极.电路直流流电放系数大它映反静态集电极电流与基极电流之比时。值

　　2.发共射极路交电流电放大系流

　　温数升度，高β 值增 。每升大高 1℃,β 值 增加0 .5% 1~ %, 映在输出特反曲线上就性是条各线的间曲增距。大 . 共3基极路电流电放大系数 在基共极电(即信号路从射极输入，发电极集输，基 出极输入输为的公出端)共，中三极的管电集电流IC与发极 射极流电IE之称为比基极电共路流电直放流大数。系

　　二、极反间向流 极电间向电反流由是少载流数形子的成，其大表小征管了子的温度特。(性)1ICBO 指 射发开极时集电极和基路极间的反之饱向和电流I。CO很小B,度升高，温CIO增B加一般。管硅稳定热性比管好。 锗图2..61()a为参该的数测电路试。 (2)ICE是指基极O开路，集时极电发射和之间的反极饱 和向流，电称又为穿透电流。ICE=O(1+β)IC O。B 图.2.6(b)1该为参数的试测电路

　　。图.126.极 反向间电的测量流(a 测)量IBO的C电 (路)测bICE量的O电路

　　三极、参数限(1 )集 电极 最大 允 许 电 I流C(MMximua amlloawlb ceolelcto rcrreutn)是：当β 指下到降常正 β值2的3/时对应所的C值I当。CI超 过这值个时，大放能下性降损坏或子管 (2)反向击。穿电压R(verse berekaowd vnolatg) U(eR)BCBO

　　: 发射开极时，路集极-电极基间允之施许的最加 高向电压，反过此值，超电集结生发反向击。 穿UBR)EBO : 集(电极路开时，射发-基极极之允许施间加的最高 向反压。 电UBR)C(OE:极基开时，集路电极发与极射间所能承受之的高反最向 电。压可靠工作为，使用 时VCC取 (BURCE)O 的12 或 2// 。3输在特出 曲性中线i,B=的曲0线开始急上翘剧所应的电压对即为 U(R)BECO, 其值 U比(RBC)B小。TO↑U(,BR↓)。

　　( 3)集 电最极允大许耗功率 散CPM(Mxiaumm lloawbla poeerwdi sspiatio):nCP的大小主M要定于决允许的集电结温。结般硅一管约 为105℃锗，管为约7℃0。显然，PM的C大与小子的散热条管及件环境温度 有关且。PM=Ci uCE,由C此画出可极三的安管全工区。作图.21. 三7管的极安全作区

　　工1.3.

　　微型5极管三简介图21.8. 微三型极管形外尺 寸a)(ST-23封O装外形寸 (尺)b ST-O413封装形尺外

　　寸附：

　　极三管引的判脚别及能性测 检()晶一体三管的引极判别脚用万用测表极三示意管图 1基、的极判 别、集2电、极射发极判别的

　　(二)用万用粗测晶表体极三管性能1、晶体极管极三电阻间测量的2 晶、体三管极穿电透的估测流3、电流放大数β系 值的测估

　　.22共射本基大电路放

　　22.1.放大 路电的本基要及求要性能主标指 、一BJT放大路的电本要基求

　　要BJ使T大电路完成预定放放大功的能必，满须以足下求要:1(有直流电源。三)管极eJ偏，正J反偏c,工在作放区大 。(2输入信)能号输入 (3)。输出号能信输。 出(4信)号不真地放失大，足满大电路的性放能指要求标。

　　二、放

　　电路大的主要能指性标.1放倍大(A数mplfiiactoin)放大倍数是量衡大电路放放能力大的标指，用常A示。表 大倍数放可分电为压放倍大、电数放流倍大数功和率大倍数放 等放大电。路图如框2.2.1图示所。

　　2图..1 放2大电框图路放

　　电大输出电路压输与入压电之，比为称电压放大数倍

　　o Auu ui放大 电路输电流出输与入流电之，比为称电流放大数倍

　　i。 o Ai ii工程上常对用数来表示大倍数，放称为益G增，位为单分贝(d ),常B的有用u=G20g│Alu│Gi =02l│gi│

　　A

　　.2入电输(Input resis阻tnac)e输入阻电就向是放大电输入端看进路去的交流等电阻，在数 值上等于效入输压电输入与电之流比即

　　,u i Ri i i相当信号于源的负载 越，,信号大的源压更多地传电输放到大 路的电输入。在电压放大端电路，中望希一大。些

　　.3输电出阻Ou(tpu resitstanc) e输出电阻就是从大电放输出端路(不包括负载)进看去 交的流等效电。阻输电阻的出求如法2图..2所2,即示先将号信源 路短保留内，,阻将载开负，路输出端在一加

　　交流压电uo, 产电流i生，o出电阻等于u输o与i之o比，即uoRo io

　　us 0 R,L

　　2.图2.2输出电阻的求