第二章双极型晶体管及其放大电路.ppt

*,模拟电子技术,*,24 五月 2026,模拟电子技术,1,第二章 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,2-1-1,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,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,2-1-2,电流分配关系,一、直流电流放大系数,二、,I,C,、,I,E,、,I,B,、三者关系,24 五月 2026,模拟电子技术,2,22,晶体管伏安特性曲线及参数,221,晶体管共发射极特性曲线,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,三、温度对晶体管特性曲线的影响,24 五月 2026,模拟电子技术,3,2-2-2,晶体管的主要参数,一、电流放大系数,二、极间反向电流,三、结电容,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,231,晶体管的直流模型,232,晶体管直流工作状态分析,24 五月 2026,模拟电子技术,4,233,放大状态下的偏置电路,一、固定偏流电路,二、电流负反馈型偏置电路,三、分压式偏置电路,24,放大器的组成及其性能指标,241,基本放大器的组成原则,242,直流通路和交流通路,24 五月 2026,模拟电子技术,5,243,放大器的主要性能指标,一、放大倍数,A,二、输入电阻,R,i,三、输出电阻,R,o,四、非线性失真系数,THD,五、线性失真,25,放大器图解分析法,251,直流图解分析,252,交流图解分析,253,直流工作点与放大器非线性失真的关系,24 五月 2026,模拟电子技术,6,26,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,一、混合,型电路模型,二、低频,H,参数电路模型,2,6,2,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,271,共集电极放大器,272,共基极放大器,273,三种基本放大器性能比较,24 五月 2026,模拟电子技术,7,28,放大器的级联,281,级间耦合方式,282,级联放大器的性能指标计算,283,组合放大器,一、,CCCE,和,CECC,组合放大器,二、,CECB,组合放大器,作业,24 五月 2026,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。,（,2,）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型。了解模型参数的含义。,（,3,）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性能特点。,（,4,）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，掌握动态参数（）的分析方法。,（,6,）掌握多级放大电路动态参数的分析方法。,第二章 双极型晶体管及其放大电路,24 五月 2026,模拟电子技术,9,e,c,b,发射极,基极,集电极,发射结,集电结,基区,发射区,集电区,N,P,N,c,b,e,NPN,PNP,c,b,e,(a)NPN,管的,原理结构,示意图,(b),电路符号,2-1,双极型晶体管的工作原理,Base,collector,emitter,BJT(Bipolar Junction Transistor),，简称,晶体管,或,三极管。,24 五月 2026,模拟电子技术,10,(c),平面管结构剖面图,图,2-1,晶体管的结构与符号,24 五月 2026,模拟电子技术,11,结构特点,1.,三区二结,2.,基区很薄（几个微米至几十个微米）,3.e,区重掺杂、,c,区轻掺杂、,b,区掺杂最轻,4.S,c,结,S,e,结,24 五月 2026,模拟电子技术,12,2-1-1,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,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,（发射结正偏，集电结反偏）,基区从厚变薄，两个,PN,结演变为三极管，这是量变引起质变的一个实例。,24 五月 2026,模拟电子技术,13,图,22,晶体管内载流子的运动和各极电流,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,I,CBO,15V,b,I,BN,I,EP,I,EN,I,CN,双极型三极管的电流传输关系,.avi,24 五月 2026,模拟电子技术,14,2-1-2,电流分配关系,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,I,CBO,b,I,BN,I,EP,I,EN,I,CN,I,B,I,C,I,E,跨越两个,PN,节，体现了放大作用,24 五月 2026,模拟电子技术,15,一、直流电流放大系数,基区传输效率,发射区发射效率,一般,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,I,CBO,b,I,BN,I,EP,I,EN,I,CN,24 五月 2026,模拟电子技术,16,一般,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,I,CBO,b,I,BN,I,EP,I,EN,I,CN,24 五月 2026,模拟电子技术,17,共射、共基直流电流放大系数 、间关系,24 五月 2026,模拟电子技术,18,若忽略,I,CBO,则,二、,I,C,、,I,E,、,I,B,、,三者关系,：,24 五月 2026,模拟电子技术,19,22,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,）,c,e,b,i,B,i,C,输出,回路,输入,回路,(a),共发射极,(,C,ommon,E,mitter),(b),共集电极,(,C,ommon,C,ollecter),(c),共基极,(,C,ommon,B,ase),输入回路,（接信号源，加入信号）；,输出回路,（接负载，取出信号）；,e,c,b,i,B,i,E,c,e,i,E,i,C,b,24 五月 2026,模拟电子技术,20,221,晶体管共发射极特性曲线,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,A,mA,V,V,i,B,i,C,U,CC,U,BB,R,C,R,B,u,BE,u,CE,24 五月 2026,模拟电子技术,21,图,25,共射输出特性曲线,共发射极接法输出特性曲线,.avi,Active Region,Cutoff Region,Saturation Region,24 五月 2026,模拟电子技术,22,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,I,CBO,b,I,BN,I,EP,I,EN,I,CN,1.,放大区,（发射结正偏，集电结反偏）,（,1,）,u,CE,变化时,I,C,影响很小（,恒流特性,）,（,2,）基极电流,i,B,对集电极电流,i,C,的控制作用很强,（,3,）交流电流放大倍数,24 五月 2026,模拟电子技术,23,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,b,2.,饱和区,（发射结和集电结均处于正向偏置）,E,结正偏,C,结零偏的正向传输,（,1,）,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,E,结零偏的反向传输,内部载流子的传输过程分解为,24 五月 2026,模拟电子技术,24,临界饱和：,U,CE,=,U,BE,，即,U,CB,=0,（,C,结零偏）。,饱和压降,（一般饱和,|,深度饱和）,U,CE(sat),=0.5V|,0.3V,（小功率,Si,管）；,U,CE(sat),=0.2V|,0.1V,（小功率,Ge,管）。,饱和（,saturation,）,关于饱和区的说明,24 五月 2026,模拟电子技术,25,c,I,C,e,I,E,N,P,N,I,B,R,C,U,CC,U,BB,R,B,b,3.,截止区,（发射结和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,I,CBO,I,EBO,24 五月 2026,模拟电子技术,26,c,结,e,结,正偏,反偏,正偏,反偏,晶体管的工作状态总结,饱和,放大,截止,倒置放大,24 五月 2026,模拟电子技术,27,二、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，曲线明显左移。,（,2,）,0,U,CE,1,时，随着,U,CE,增加，曲线右移，特别在,0,U,CE,1,时，曲线近似重合。,24 五月 2026,模拟电子技术,28,三、温度对晶体管特性曲线的影响,T,，,u,BE,：,T,，,I,CBO,：,T,，,：,T,，,I,C,：,结 论,24 五月 2026,模拟电子技术,29,2-2-2,晶体管的主要参数,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。,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,因此,24 五月 2026,模拟电子技术,30,4.,共基交流放大系数,3.,共基直流放大系数,在以后的计算中，不必区分。,由于 ，呈线性关系,因此,24 五月 2026,模拟电子技术,31,二、极间反向电流,1,I,CBO,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,I,CEO,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,I,EBO,集电极开路时，发射极,基极间的反向电流。,24 五月 2026,模拟电子技术,32,三、结电容,包括发射结电容,C,e,和集电结电容,C,c,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,I,CM,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,。,24 五月 2026,模拟电子技术,34,3,集电极最大允许耗散功率,P,CM,P,CM,(Maximum Power Dissipation),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。,P,CM,与管芯的材料、大小、散热条件及环境温度等因素有关。,P,CM,=,I,C,U,CE,24 五月 2026,模拟电子技术,35,图,27,晶体管的安全工作区,功耗线,过损耗区,击穿区,过流区,Safe Operating Area,24 五月 2026,模拟电子技术,36,23,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,24 五月 2026,模拟电子技术,37,(a),输入特性近似,图,28,晶体管伏安特性曲线的折线近似,u,BE,0,i,B,U,BE(on),0,u,CE,i,C,U,CE(sat),I,B,0,(b),输出特性近似,231,晶体管的直流模型,24 五月 2026,模拟电子技术,38,图,29,晶体管三种状态的直流模型,(a),截止状态模型；,(b),放大状态模型；,(c),饱和状态模型,(,b,),e,b,c,I,B,I,B,U,BE(on),(,a,),e,b,c,(,c,),e,b,c,U,BE(on),U,CE(sat),24 五月 2026,模拟电子技术,39,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,I,BQ,，,I,CQ,和,U,CEQ,。,I,C,Q,U,CE,Q,270k,R,B,U,BB,6V,I,B,Q,U,CC,12V,R,C,3k,(a),电路,24 五月 2026,模拟电子技术,40,(b),直流等效电路,图,210,晶体管直流电路分析,e,R,B,U,BE(on),b,I,B,Q,I,B,Q,c,I,C,Q,U,CC,R,C,U,CE,Q,24 五月 2026,模拟电子技术,41,解,因为,U,BB,使,e,结正偏，,U,CC,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,故有,24 五月 2026,模拟电子技术,42,232,晶体管工作状态分析,R,B,U,BB,U,EE,R,E,R,C,U,CC,(a),电路,24 五月 2026,模拟电子技术,43,R,B,U,BB,R,C,U,CC,U,EE,R,E,U,BE(on),I,B,(b),放大状态下的等效电路,24 五月 2026,模拟电子技术,44,图,211,晶体管直流分析的一般性电路,R,B,U,BB,R,C,U,CC,U,EE,R,E,U,BE(on),(c),饱和状态下的等效电路,U,CE(sat),24 五月 2026,模拟电子技术,45,1.,先判断晶体管是否处于,截止状态,：,则晶体管处于,截止状态,；,2.,再判断晶体管是处于,放大状态,还是,饱和状态,：,晶体管工作状态的判断方法,24 五月 2026,模拟电子技术,46,U,BB,-,U,EE,-,U,BE(on),=,I,BQ,R,B,+(1+,),I,BQ,R,E,方法,1,：,则晶体管处于放大状态；,则晶体管处于饱和状态；,24 五月 2026,模拟电子技术,47,方法,2,：,则晶体管处于放大状态；,则晶体管处于饱和状态；,24 五月 2026,模拟电子技术,48,晶体管处于饱和状态时：,24 五月 2026,模拟电子技术,49,补充例题,1,电路,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,U,BB,R,E,R,C,U,CC,500K,1K,2K,12V,24 五月 2026,模拟电子技术,50,1.,先判断晶体管是否处于截止状态：,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：,U,BB,-,U,BE(on),=,I,BQ,R,B,+(1+,),I,BQ,R,E,24 五月 2026,模拟电子技术,51,晶体管处于放大状态；,24 五月 2026,模拟电子技术,52,补充例题,2,电路,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,U,BB,R,C,U,CC,50K,2K,12V,24 五月 2026,模拟电子技术,53,1.,先判断晶体管是否处于截止状态：,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：,U,BB,-,U,BE(on),=,I,BQ,R,B,24 五月 2026,模拟电子技术,54,则,晶体管不可能处于放大区，而应工作在饱和区；,24 五月 2026,模拟电子技术,55,例,2,晶体管电路及其输入电压,u,i,的波形如图,2-12(a),(b),所示。已知,=50,，试求,u,i,作用下输出电压,u,o,的值，并画出波形图。,R,3,3k,U,CC,5V,R,B,39k,u,i,u,o,(a),电路,24 五月 2026,模拟电子技术,56,图,212,例题,2,电路及,u,i,u,o,波形图,0,5,t,u,o,/,V,0.3,(c),u,o,波形图,0,3,t,u,i,/,V,(b),u,i,波形图,24 五月 2026,模拟电子技术,57,解,当,u,i,=0,时，,U,BE,=0,，则晶体管截止。此时，,I,CQ,=0,u,o,=,U,CEQ,=,U,CC,=5V,。当,u,i,=3V,时，晶体管导通且有,而集电极临界饱和电流为,因为,24 五月 2026,模拟电子技术,58,所以晶体管处于饱和。,I,CQ,I,C(sat),=1.4mA,，,u,o,=,U,CEQ,=,U,CE(sat),=0.3V,。,u,o,波形如图,212(c),所示。,24 五月 2026,模拟电子技术,59,233,放大状态下的偏置电路,一、固定偏流电路,图,213,固定偏流电路,R,B,U,CC,R,C,只要合理选择,R,B,，,R,C,的阻值，晶体管将处于放大状态。,24 五月 2026,模拟电子技术,60,若,T,，则,I,C,导致,U,C,即：电路的静态工作点,Q(,U,CEQ,I,CQ,),不稳定。,R,B,U,CC,R,C,固定偏流电路的缺点,24 五月 2026,模拟电子技术,61,二、电流负反馈型偏置电路,图,214,电流负反馈型偏置电路,R,B,U,CC,R,C,R,E,若,I,CQ,I,EQ,U,EQ,(=,I,EQ,R,E,),U,BEQ,(=,U,BQ,-,U,EQ,),I,BQ,I,CQ,24 五月 2026,模拟电子技术,62,三、分压式偏置电路,(a),电路,R,B1,U,CC,R,C,R,E,R,B2,图,215,分压式偏置电路,兼顾,U,CEQ,为确保,U,B,固定,I,1,I,2,I,BQ,R,B1,、,R,B2,的取值愈小愈好,增大电源,U,CC,的无谓损耗,取,I,1,I,2,U,B,=?,24 五月 2026,模拟电子技术,63,R,B1,U,CC,R,C,R,E,R,B2,(b),用戴维南定理等效后的电路,U,CC,R,C,R,E,R,B,U,BB,图,215,分压式偏置电路,b,a,R,C,R,E,R,B1,U,CC,R,B2,b,a,R,B,=,R,B1,R,B2,24 五月 2026,模拟电子技术,64,U,CC,R,C,R,E,R,B,I,C,Q,U,BB,I,B,Q,I,1,I,2,I,BQ,与,等价,I,1,I,2,I,BQ,当,时,所以,24 五月 2026,模拟电子技术,65,R,B1,U,CC,R,C,R,E,R,B2,U,EQ,(=,I,EQ,R,E,),I,CQ,分压式偏置电路如何稳定,Q,点,?,若,I,CQ,I,EQ,U,BEQ,(=,U,BQ,-,U,EQ,),I,BQ,24 五月 2026,模拟电子技术,66,例,3,电路如图,215(a),所示。已知,=100,U,CC,=12V,R,B1,=39k,R,B2,=25k,R,C,=,R,E,=2k,，试计算工作点,I,CQ,和,U,CEQ,。,解,R,B1,U,CC,R,C,R,E,R,B2,24 五月 2026,模拟电子技术,67,若按估算法直接求,I,CQ,，则：,R,B1,U,CC,R,C,R,E,R,B2,误差：,24 五月 2026,模拟电子技术,68,24,放大器的组成及其性能指标,图,216,共射极放大电路,R,C,U,o,V,U,s,R,s,U,i,C,1,R,B,(,U,CC,),C,2,R,L,U,S,、,R,S,：,正弦信号源电压及内阻,U,CC,：,直流电源,R,B,：,基极偏置电阻,R,C,：,集电极负载电阻,R,L,：,负载电阻,C,1,(,C,2,),：,耦合电容,U,CC,24 五月 2026,模拟电子技术,69,（,1,）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，就要叠加需要放大的交流小信号,U,S,，为了,不影响电路的直流工作,(,静态工作点,),。必须选择合理的叠加方式。该图采用,阻容耦合连接方式,。选择合适的电容,C,1,、,C,2,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,24 五月 2026,模拟电子技术,70,241,基本放大器,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,R,C,U,o,U,s,V,R,s,U,i,C,1,R,B,(,U,CC,),C,2,R,L,U,CC,24 五月 2026,模拟电子技术,71,242,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）,直流（静态）分析：,交流（动态）分析：,加入交流信号，,即,u,i,0,当放大器没有送入交流信号时，即,u,i,=0,分析对象：交流成分、交流通路,24 五月 2026,模拟电子技术,72,（,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,L,保留,直流电源对地短路（恒压源处理）,直流电源作恒压源处理,24 五月 2026,模拟电子技术,73,图,217(a),共射放大器的直流通路,R,B,U,CC,R,C,R,C,U,o,U,s,V,R,s,U,i,C,1,R,B,(,U,CC,),C,2,R,L,U,CC,24 五月 2026,模拟电子技术,74,R,C,U,o,U,s,R,s,R,B,R,L,I,i,I,o,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(b),共射放大器的交流通路,R,C,U,o,U,s,V,R,s,U,i,C,1,R,B,(,U,CC,),C,2,R,L,U,CC,24 五月 2026,模拟电子技术,75,243,放大器的主要性能指标,图,218,放大器等效为有源二端口网络的框图,线性放大的基本概念,幅度增大（放大）,频谱不变（波形）,24 五月 2026,模拟电子技术,76,线性,放大器,I,o,+,_,U,o,+,_,U,i,I,i,信号源,负 载,信号源,负 载,放大器二端口网络通用模型,U,o,I,o,U,i,I,i,电压放大器,互导放大器,互阻放大器,电流放大器,24 五月 2026,模拟电子技术,77,U,s,A,u,o,U,i,R,L,R,s,U,i,R,i,R,o,U,o,I,s,A,i,s,I,i,R,L,R,s,R,i,R,o,I,o,I,i,A,r,o,I,i,R,L,R,i,R,o,U,o,I,s,I,i,R,o,A,g,s,U,i,R,L,R,i,R,o,I,o,U,s,R,s,U,i,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,、输入电阻,、输出电阻,24 五月 2026,模拟电子技术,78,一、放大倍数,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,其中，,A,u,和,A,i,为无量纲的数值，而,A,g,的单位为西门子,(S),，,A,r,的单位为欧姆,(),。有时为了方便，,A,u,和,A,i,可取分贝,(dB),为单位，即,24 五月 2026,模拟电子技术,79,二、输入电阻,R,i,(Input Resistance),U,s,A,u,o,U,i,R,L,R,s,U,i,R,i,R,o,U,o,(a),电压放大器,I,i,24 五月 2026,模拟电子技术,80,三、输出电阻,R,o,(Output Resistance),U,s,A,u,o,U,i,R,L,R,s,U,i,R,i,R,o,U,o,(a),电压放大器,I,i,I,o,加压求流法,24 五月 2026,模拟电子技术,81,四、非线性失真系数,THD,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,I,1m,成分之外，还包含有一定数量的谐波,I,n,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。,24 五月 2026,模拟电子技术,82,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,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。,24 五月 2026,模拟电子技术,83,下次课预习要求,.,预习,25,放大器图解分析法,.,什么叫直流负载线？什么叫交流负载线？它们的斜率如何确定？,.,如何确定放大器的输出动态范围？,2-8,2-10,2-13,作 业,24 五月 2026,模拟电子技术,84,动态：由交流信号源引起的一种工作状态。,动态分析方法：图解法、等效电路法。,图解法：,在晶体管特性曲线上通过作图确定信号变化量之间的关系。,特点：,形象、直观，便于理解放大原理、波形关系及非线性失真；,适用于,大信号分析，,对于小信号放大器，用图解法难以准确地进行定量分析。,等效电路法,：利用器件的小信号模型进行电路分析，,确定信号变化量之间的关系。,特点：,适用于小信号，,运算简便，误差小。,24 五月 2026,模拟电子技术,85,25,放大器图解分析法,251,直流图解分析,1.,输出回路分析,24 五月 2026,模拟电子技术,86,图,220,共射放大器的直流、交流通路,R,B,U,CC,R,C,I,B,Q,I,C,Q,U,CE,Q,R,C,U,o,U,i,R,B,R,L,i,B,i,C,U,CE,(a),直流通路,(b),交流通路,24 五月 2026,模拟电子技术,87,i,B,I,B,Q,u,C,E,0,N,Q,M,i,C,U,C,E,Q,U,C,C,I,C,Q,U,C,C,R,C,(a),直流负载线与,Q,点,由于,U,CC,，导致收音机声音混浊不清。,图,221,放大器的直流图解分析,24 五月 2026,模拟电子技术,88,图,221,放大器的直流图解分析,(b)Q,点与,R,B,、,R,C,的关系,u,C,E,/,V,2,10,12,0,1,2,3,40,A,30,A,20,A,10,A,i,C,/,m,A,4,6,8,4,M,N,Q,R,B,Q,3,Q,2,Q,4,R,C,R,B,Q,1,R,C,24 五月 2026,模拟电子技术,89,例,4,在,图,220(a),电路中，若,R,B,=560k,R,C,=3k,U,CC,=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。,解,取,U,BEQ,=0.7V,，由估算法可得,在输出特性上找两个特殊点：,当,u,CE,=0,时，,i,C,=,U,CC,/,R,C,=12/3=4mA,，得,M,点,；,当,i,C,=0,时，,u,CE,=,U,CC,=12V,，得,N,点,。,由图中,Q,点的坐标可得，,I,CQ,=2mA,U,CEQ,=6V,。,24 五月 2026,模拟电子技术,90,252,交流图解分析,瞬时值,直流值,交流值,1.,输入回路分析,R,C,U,o,U,i,R,B,R,L,i,B,U,BE,24 五月 2026,模拟电子技术,91,i,B,I,B,Q,t,i,B,I,B,Q,u,BE,u,BE,t,i,Bmax,i,Bmin,Q,U,BE,Q,图,222,放大器的交流图解分析,(a),输入回路的工作波形,24 五月 2026,模拟电子技术,92,2.,输出回路分析,R,C,U,o,U,i,R,B,R,L,i,C,u,CE,交流负载线方程,24 五月 2026,模拟电子技术,93,图,222,放大器的交流图解分析,(b),输出回路的工作波形,Q,i,C,i,Bmax,i,Bmin,i,C,I,C,Q,t,t,u,CE,u,CE,U,CC,U,CE,Q,I,C,Q,R,L,I,C,Q,U,C,C,R,C,交流负载线,k,R,L,1,Q,1,Q,2,I,B,Q,A,放大电路的动态图解分析,.avi,24 五月 2026,模拟电子技术,94,图,223,共射极放大器的电压、电流波形,R,C,U,o,U,s,V,R,s,U,i,C,1,R,B,(,U,CC,),C,2,R,L,U,CC,t,u,i,0,t,u,BE,U,BE,Q,0,u,CE,t,U,CE,Q,0,u,o,0,t,i,B,t,I,B,Q,0,i,C,t,I,C,Q,0,24 五月 2026,模拟电子技术,95,2-5-3,直流工作点与放大器非线性失真的关系,Q,交流负载线,i,C,0,t,0,i,C,i,B,u,CE,u,CE,0,t,图,224 Q,点不合适产生的非线性失真,(a),截止失真,24 五月 2026,模拟电子技术,96,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,i,C,i,C,i,B,0,t,u,CE,u,CE,0,t,0,放大器的截止失真和饱和失真,.avi,24 五月 2026,模拟电子技术,97,U,opp,=2,U,om,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大不失真输出电压的幅度，而输出动态范围,U,opp,则为该幅度的两倍，即,放大器的最大不失真输出幅度,.avi,24 五月 2026,模拟电子技术,98,26,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,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。,24 五月 2026,模拟电子技术,99,一、混合,型电路模型,图,225,晶体管放大过程分析及电路模型,u,ce,i,b,u,be,i,c,g,m,u,be,u,be,u,ce,r,be,r,ce,r,bc,b,c,e,(a),共发射极晶体管,(b),电路模型,24 五月 2026,模拟电子技术,100,g,m,u,b e,u,be,u,ce,r,ce,b,c,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,24 五月 2026,模拟电子技术,101,(b),低频时的电路模型,图,227,完整的混合,型电路模型,g,m,u,b e,u,be,u,ce,r,ce,b,c,e,r,bb,r,b,e,b,r,b,c,24 五月 2026,模拟电子技术,102,二、低频,H,参数电路模型,适用范围：,线性四端网络,u,BE,u,CE,i,B,i,C,取,i,B,和,u,CE,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,2.6mV,左右）交流信号。,24 五月 2026,模拟电子技术,103,因为，在,Q,点处，将输入、输出特性曲线线性化,所以，,d,u,BE,、,d,i,C,等式成立,u,BE,、,i,C,等式成立,u,be,、,i,c,等式成立,U,be,、,I,c,等式成立,交流值,有效值,（正弦量）,24 五月 2026,模拟电子技术,104,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,24 五月 2026,模拟电子技术,105,U,be,U,ce,b,c,e,h,ie,h,oe,1,h,fe,I,b,I,c,I,b,h,re,U,ce,图,228,共发射极晶体管,H,参数电路模型,24 五月 2026,模拟电子技术,106,图,229,在特性曲线上求,H,参数的方法,u,BE,Q,I,B,Q,u,BE,i,B,(,a,),i,B,0,U,BE,Q,u,CE,U,CE,Q,输入电阻,24 五月 2026,模拟电子技术,107,u,BE,Q,I,B,Q,u,BE,i,B,(,b,),0,u,BE,1,u,CE1,u,CE2,u,CE,u,BE,2,图,229,在特性曲线上求,H,参数的方法,反向电压传输系数,24 五月 2026,模拟电子技术,108,图,229,在特性曲线上求,H,参数的方法,电流放大系数,0,i,C,u,CE,(,c,),Q,U,CE,Q,I,B,2,I,B,1,I,B,i,C,1,i,C,2,i,C,24 五月 2026,模拟电子技术,109,0,i,C,u,CE,(,d,),Q,U,CE,Q,I,B,Q,i,C,2,i,C,1,i,C,u,CE,2,u,CE,1,u,CE,图,229,在特性曲线上求,H,参数的方法,输出电导,24 五月 2026,模拟电子技术,110,i,C,U,A,0,U,C,E,Q,u,C,E,I,C,Q,u,CE,Q,i,C,I,B,Q,图,230,利用厄尔利电压求,h,oe,厄尔利电压,(Early Voltage),24 五月 2026,模拟电子技术,111,U,ce,0,U,be,r,ce,b,c,e,r,bb,r,b,e,b,r,b,c,I,b,g,m,U,b e,I,c,图,231,求,H,参数用的混合,型电路,(a),输出交流短路的混合,型电路,24 五月 2026,模拟电子技术,112,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,U,be,r,ce,b,c,e,r,bb,r,b,e,b,r,b,c,g,m,U,b e,I,c,I,b,0,U,ce,24 五月 2026,模拟电子技术,113,24 五月 2026,模拟电子技术,114,如果忽略,r,bc,的影响，则式,(240),可简化为,1K,左右,20,200,10,-5,10,-3,10,-4,24 五月 2026,模拟电子技术,115,图,232,实用的低频,H,参数电路模型,24 五月 2026,模拟电子技术,116,2-6-2,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,24 五月 2026,模拟电子技术,117,U,o,U,i,U,s,R,s,R,B2,C,1,R,E,C,E,R,L,U,CC,R,C,R,B1,C,2,图,233,共射极放大器及其交流等效电路,(a),电路,24 五月 2026,模拟电子技术,118,(b),交流等效电路,图,233,共射极放大器及其交流等效电路,U,i,R,i,R,s,R,B2,r,be,I,i,R,C,R,L,U,o,e,I,b,I,b,r,ce,R,o,I,c,I,o,b,c,R,B1,24 五月 2026,模拟电子技术,119,1.,电压放大倍数,A,u,输出、输入电压反相,24 五月 2026,模拟电子技术,120,关于电压放大倍数,A,u,的讨论,24 五月 2026,模拟电子技术,121,2.,电流放大倍数,A,i,24 五月 2026,模拟电子技术,122,3.,输入电阻,R,i,4.,输出电阻,R,o,5.,源电压放大倍数,A,u,s,24 五月 2026,模拟电子技术,123,6.,发射极接有电阻,R,E,时的情况,图,235,发射极接电阻时的交流等效电路,24 五月 2026,模拟电子技术,124,R,i,=,R,B1,R,B2,R,24 五月 2026,模拟电子技术,125,例,5,在,图,233(a),电路中，若,R,B1,=75k,，,R,B2,=25k,R,C,=,R,L,=2k,R,E,=1k,U,CC,=12V,，晶体管采用,3DG6,管，,=80,r,bb,=100,R,s,=0.6k,试求该放大器的直流工作点,I,CQ,、,U,CEQ,及,A,u,R,i,R,o,和,A,u,s,等项指标。,解,按估算法计算,Q,点：,24 五月 2026,模拟电子技术,126,24 五月 2026,模拟电子技术,127,