模电三极管讲解名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,第四章,双极结型三极管及放大电路基础,第1页,4.1,半导体三极管,(BJT),4.2,共射极放大电路,4.3,放大电路分析方法,4.4,放大电路静态工作点稳定问题,4.5,共集电极放大电路和共基极电路,4.6,组合放大电路,4.7,放大电路频率响应,第四章 双极结型三极管及放大电路基础,第2页,2025/4/10 周四,4.1,双极型,晶体管,(BJT),4.1.1,晶体管结构及类型,B,E,C,N,N,P,基极,发射极,集电极,NPN,型,P,N,P,集电极,基极,发射极,B,C,E,PNP,型,第3页,2025/4/10 周四,B,E,C,N,N,P,基极,发射极,集电极,基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺,杂浓度较高,BJT,结构特点,第4页,2025/4/10 周四,B,E,C,N,N,P,基极,发射极,集电极,发射结,集电结,第5页,2025/4/10 周四,4.1.2,放大状态下,BJT,工作原理,B,E,C,N,N,+,P,V,EE,R,B,V,CC,基区空穴向发射区扩散形成,I,EP,。,I,BN,进入,P,区电子少部分与基区空穴复合，形成电流,I,BN,，多数扩散到集电结,。,发射结正偏，发射区电子不停向基区扩散，形成发射极电流,I,EN,。,1.BJT,内部载流子传输过程,I,EN,I,E,=I,EN,+I,EP,I,EN,I,EP,从基区扩散来电子作为集电结少子，漂移进入集电结而被搜集，形成,I,CN,。,I,CN,集电结反偏，有少子形成反向电流,I,CBO,。,I,CBO,I,B,=,I,EP,+,I,BN,-I,CBO,I,C,=,I,CN,+,I,CBO,I,CN,=I,EN,-I,BN,I,B,=,I,EP,+,I,EN,-I,CN,-I,CBO,=,I,E,-I,C,前提条件：,发射结正偏,集电结反偏,第6页,2025/4/10 周四,B,E,C,I,B,I,E,I,C,NPN,型三极管,B,E,C,I,B,I,E,I,C,PNP,型三极管,第7页,2025/4/10 周四,晶体管三种基本接法,(a),共发射极；,(b),共集电极；,(c),共基极,第8页,2025/4/10 周四,2.BJT,电流分配关系,为了反应扩散到集电区电流,I,CN,与射极注入电流,I,E,百分比关系，定义,共基极直流电流放大系数,为,称为集电极与发射极间反向饱和电流,反应,BJT,在共发射极连接时集电极电流,I,C,受基极电流,I,B,控制关系,称为,共发射极直流电流放大系数,第9页,2025/4/10 周四,4.1.3,BJT,V-I,特征曲线,测试线路,i,C,m,A,A,V,V,v,CE,v,BE,R,B,i,B,Vcc,V,BB,BJT,V-I,特征曲线,能直观地描述各极间,电压,和,电流,关系,1.,共射极连接时,V-I,输入特征,第10页,2025/4/10 周四,工作压降：,硅管,v,BE,0.60.7V,锗管,v,BE,0.20.3V,。,死区电压，硅管,0.5V,，锗管,0.2V,。,v,CE,1V,i,B,(,A),v,BE,(V),20,40,60,80,0.4,0.8,v,CE,=0V,v,CE,=0.5V,v,CE,一定时,i,B,与,v,BE,关系,(1),输入特征,i,C,m,A,A,V,V,v,CE,v,BE,R,B,i,B,Vcc,V,BB,第11页,2025/4/10 周四,当,v,CE,大于一定数值时，,i,C,只与,i,B,相关，,i,C,=,i,B,。,i,B,一定时,v,CE,与,i,C,关系,i,C,(mA ),1,2,3,4,v,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,此区域满足,i,C,=,i,B,称为线性区（放大区）。,(2),输出特征,i,C,m,A,A,V,V,v,CE,v,BE,R,B,i,B,Vcc,V,BB,第12页,2025/4/10 周四,i,C,(mA ),1,2,3,4,v,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,此区域中,v,CE,v,BE,集电结正偏，,i,B,i,C,，,v,CE,0.3V,称为饱和区。,此区域中,:,v,BE,i,C,，,v,CE,0.3V,截止区：,v,BE,死区电压，,i,B,=0,，,i,C,=,I,CEO,0,其它状态,第14页,2025/4/10 周四,例,：测量三极管三个电极对地电位如图,试判断三极管工作状态。,放大,截止,饱和,2V,T,8V,3V,3.7V,(a),T,12V,3V,(b),T,3.3V,3V,3.7V,(c),第15页,2025/4/10 周四,4.1.4,晶体管主要参数,共发射极,直流电流放大系数,1.,电流放大系数,共基极,直流电流放大系数,(1),直流电流放大系数,显然，,1,，普通约为,0.970.99,。,第16页,2025/4/10 周四,工作于动态三极管，真正信号是叠加在直流上交流信号。基极电流改变量为,i,B,，,对应集电极电流改变为,i,C,，,则共发射极,交流电流放大系数,为：,(2),交流电流放大系数,共发射极,交流电流放大系数,共基极,交流电流放大系数,第17页,2025/4/10 周四,例：,V,CE,=6V,时,：,I,B,=40,A,I,C,=1.5 mA,；,I,B,=60,A,I,C,=2.3 mA,。,在以后计算中，普通作近似处理：,=,第18页,2025/4/10 周四,(1),集电极,-,基极反向饱和电流,I,CBO,A,I,CBO,I,CBO,是集电结反偏由少子漂移形成反向电流，受温度改变影响。,2.,极间反向电流,第19页,2025/4/10 周四,B,E,C,N,N,P,I,CBO,I,CEO,=,I,CBO,+,I,CBO,I,BE,I,BE,I,CBO,进入,N,区，形成,I,BE,。,依据放大关系，因为,I,BE,存在，必有电流,I,BE,。,集电结反偏有,I,CBO,(2),集电极,-,射极反向饱和电流,I,CEO,I,CEO,受温度影响很大，当温度上升时，,I,CEO,增加很快，所以,I,C,也对应增加。,三极管温度特征较差,。,+,-,+,-,穿透电流,第20页,2025/4/10 周四,(1),集电极最大允许电流,I,CM,集电极电流,I,C,上升会造成三极管,值下降，当,值下降到正常值三分之二时集电极电流即为,I,CM,。,3.,极限参数,第21页,2025/4/10 周四,(2),集电极最大允许耗散功耗,P,CM,集电极电流,I,C,流过三极管，,所发出焦耳,热为：,P,C,=,i,C,v,CE,必定造成结温,上升，所以,P,C,有限制。,P,C,P,CM,i,C,v,CE,i,C,v,CE,=,P,CM,I,CM,V,(BR)CEO,安全工作区,第22页,2025/4/10 周四,V,(BR)CEO,指基极开路时，集电极,发射极间反向击穿电压,(3),反向击穿电压,V,(BR)EBO,指集电极开路时，发射极,基极间反向击穿电压,V,(BR)CBO,指发射极开路时，集电极,基极间反向击穿电压,普通晶体管该电压值比较小，只有几伏,当集,-,射极之间电压,V,CE,超出一定数值时，三极管就会被击穿,手册上给出数值是,25,C,、基极开路时击穿电压,V,(BR)CEO,第23页,2025/4/10 周四,4.1.5,温度对,BJT,参数及特征影响,1.,温度对,BJT,参数影响,(1).,温度对,I,CBO,影响,(2).,温度对,影响,(3).,温度对反向击穿电压,V,(BR)CBO,、,V,(BR)CEO,影响,对温度非常敏感，温度每升高,10,，,I,CBO,增加一倍,温度升高，,增加,温度升高，,V,(BR)CBO,、,V,(BR)CEO,增加,第24页,2025/4/10 周四,(1),温度对输入特征影响,i,B,v,BE,25C,50C,2.,温度对,BJT,特征曲线影响,(2),温度对输出特征影响,i,C,v,CE,温度升高，,v,BE,减小,温度升高，,I,CBO,、,I,CEO,、,增大,输出特征曲线上移,第25页,2025/4/10 周四,半导体三极管型号,国家标准对半导体三极管命名以下,:,3,D,G,110,B,第二位：,A,锗,PNP,管、,B,锗,NPN,管、,C,硅,PNP,管、,D,硅,NPN,管,第三位：,X,低频小功率管、,D,低频大功率管、,G,高频小功率管、,A,高频大功率管、,K,开关管,用字母表示材料,用字母表示器件种类,用数字表示同种器件型号序号,用字母表示同一型号中不一样规格,三极管,第26页,2025/4/10 周四,双极型三极管参数,参,数,型,号,P,C,M,mW,I,C,M,mA,V,BR,CBO,V,V,BR,CEO,V,V,BR,EBO,V,I,C,BO,A,f,T,MHz,3AX31D,125,125,20,12,6,*,8,3BX31C,125,125,40,24,6,*,8,3CG101C,100,30,45,0.1,100,3DG123C,500,50,40,30,0.35,3DD101D,5W,5A,300,250,4,2,mA,3DK100B,100,30,25,15,0.1,300,3DG23,250,W,30A,400,325,8,第27页,2025/4/10 周四,4.2,基本共射极放大电路,放大概念,电子学中放大目标是将微弱,改变信号,放大成较大信号。这里所讲主要是电压放大电路。,电压放大电路能够用有输入口和输出口四端网络表示，如图：,v,i,v,o,A,v,放大实质：在小信号作用下，将直流能变为交流能。,第28页,2025/4/10 周四,放大电路性能指标,一、电压放大倍数,A,v,v,i,和,v,o,分别是输入和输出电压有效值。,二、输入电阻,R,i,放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电流。,输入电阻,是衡量放大电路从其前级取电流大小参数。输入电阻越大，从其前级取得电流越小，对前级影响越小。,A,V,i,t,V,t,v,t,第29页,2025/4/10 周四,三、输出电阻,R,o,A,v,V,S,放大电路对其,负载,而言，相当于信号源，我们能够将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路内阻就是输出电阻。,R,o,V,S,第30页,2025/4/10 周四,怎样确定电路输出电阻,R,o,？,步骤：,1.,全部电源置零,(,将独立源置零，保留受控源,),。,2.,加压求流法。,v,t,i,t,方法一：,计算。,A,v,V,S,第31页,2025/4/10 周四,方法二：,测量。,v,o,1.,测量开路电压。,R,o,V,s,2.,测量接入负载后输出电压。,R,o,V,s,R,L,v,o,步骤：,3.,计算。,第32页,2025/4/10 周四,四、通频带,f,A,v,A,vm,0.7,A,vm,f,L,下限截止频率,f,H,上限截止频率,通频带：,f,bw,=,f,H,f,L,放大倍数随频率改变曲线,第33页,2025/4/10 周四,符号要求,V,A,大写字母、大写下标，表示直流量。,v,A,小写字母、大写下标，表示全量。,v,a,小写字母、小写下标，表示交流分量。,v,A,v,a,全量,v,A,交流分量,v,a,t,V,A,直流分量,第34页,2025/4/10 周四,4.2,基本共射极放大电路,三极管放大电路有三种形式,共射放大器,共基放大器,共集放大器,以共射放大器为例讲解工作原理,第35页,2025/4/10 周四,晶体管三种基本接法,(a),共发射极；,(b),共集电极；,(c),共基极,第36页,2025/4/10 周四,4.2.1,共射放大电路基本组成,？,参考点,R,b,+,V,CC,V,BB,R,c,C,2,T,v,s,+,-,+,-,+,-,v,BE,v,CE,i,B,i,C,i,E,图,4.2.1,基本共发射极放大电路,第37页,2025/4/10 周四,V,CC,v,i,v,o,R,b,V,B,R,C,C,b,1,C,b2,T,+,-,+,-,共发射极放大电路,放大元件,i,C,=,i,B,，工作在放大区，要确保集电结反偏，发射结正偏。,隔离输入、输出与电路直流联络，同时能使信号顺利输入输出。,基极电源与基极电阻使发射结正偏，并提供适当静态工作点。,集电极电源，为电路提供能量。并确保集电结反偏。,耦合电容,集电极电阻，将改变电流转变为改变电压。,注意耦合电容极性！,+,+,第38页,2025/4/10 周四,能够省去,电路改进：采取单电源供电,R,b,+,V,CC,V,B,R,C,C,b1,C,b2,T,第39页,2025/4/10 周四,单电源供电电路,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,第40页,2025/4/10 周四,直流通道和交流通道,放大电路中各点电压或电流都是在,静态直流,上附加了小,交流信号,。,不过，电容对交、直流作用不一样。假如电容容量足够大，能够认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流能够看成开路，这么，交直流所走通道是不一样。,交流通道：,只考虑交流信号分电路。,直流通道：,只考虑直流信号分电路。,信号不一样分量能够分别在不一样通道分析。,在放大器没有输入信号（,v,i,=0),时电路各处电压、电流都是不变直流，称为直流工作状态或者静止状态，简称,静态,第41页,2025/4/10 周四,r,d,=V,T,/I,D,I,R,=,I,L,=,器件,I/V,关系,DC,模型,AC,模型,电阻,电容,I,C,=sCV,电感,二极管,I,D,=I,S,(e,VD/VT,-1),独立电压源,V,S,=,常数,独立电流源,I,S,=,常数,直流分析与小信号分析时元件转换,+,-,第42页,2025/4/10 周四,例：,对直流信号（只有,+,Vcc,）,开路,开路,R,B,+,Vcc,R,C,C,1,C,2,T,直流通道,R,B,+,Vcc,R,C,第43页,2025/4/10 周四,对交流信号,(,输入信号,v,i,),短路,短路,置零,R,B,R,C,R,L,v,i,v,o,交流通路,R,B,+,V,CC,R,C,C,1,C,2,T,R,L,v,o,v,i,第44页,2025/4/10 周四,4.3,放大电路分析方法,放大电路分析,静态分析,动态分析,估算法,图解法,微变等效电路法,图解法,计算机仿真,第45页,2025/4/10 周四,v,i,=0,时,因为电源存在,I,BQ,0,I,C,0,I,BQ,I,CQ,I,EQ,=,I,BQ,+,I,CQ,R,B,+,Vcc,R,C,C,1,C,2,T,4.3.1,图解,分析法,静态工作点,在静态时，三极管各电极直流电压和直流电流数值，在管子,特征曲线上,所确定一个点，称,静态工作点,，通常称为,Q,点,。,第46页,2025/4/10 周四,I,BQ,I,CQ,V,BEQ,V,CEQ,(,I,CQ,V,CEQ,),(,I,BQ,V,BEQ,),R,B,+,Vcc,R,C,C,1,C,2,T,第47页,2025/4/10 周四,静态工作点估算,（,1,）依据直流通道估算,I,BQ,I,BQ,V,BE,R,B,称为,偏置电阻,，,I,BQ,称为,偏置电流,。,+,Vcc,直流通道,R,B,R,C,i,D,V,cc,v,D,-,+,第48页,2025/4/10 周四,（,2,）依据直流通道估算,V,CEQ,、,I,CQ,I,CQ,V,CEQ,直流通道,R,B,R,C,+V,CC,I,BQ,第49页,2025/4/10 周四,例：,用估算法计算静态工作点。,已知：,V,CC,=12V,，,R,C,=4k,，,R,B,=300k,，,=37.5,。,解：,注意电路中,I,BQ,和,I,CQ,数量级。,注意单位！,+,Vcc,R,B,R,C,I,BQ,I,CQ,V,CEQ,第50页,2025/4/10 周四,i,B,v,BE,直流通道,R,B,+,V,CC,R,C,v,BE,i,B,满足什么关系？,1.,三极管输入特征。,2.,v,BE,=,V,CC,i,B,R,B,。,1.,静态工作点图解分析,V,CC,Q,与输入特征交点就是,Q,点,(1),输入回路,i,B,v,BE,4.3.2,静态工作点图解分析,I,BQ,V,BEQ,(a),输入回路图解分析,第51页,2025/4/10 周四,i,C,v,CE,v,CE,i,C,满足什么关系？,1.,三极管输出特征。,2.,v,CE,=,V,CC,i,C,R,C,。,i,C,v,CE,Vcc,Q,直流,负载线,与输出特征交点就是,Q,点,I,BQ,直流通道,R,B,+,Vcc,R,C,(2),输出回路,I,CQ,V,CEQ,4.3.2,静态工作点图解分析,(b),输出回路图解分析,第52页,2025/4/10 周四,(,I,BQ,V,BEQ,),和,(,I,CQ,V,CEQ,),分别对应于输入输出特征曲线上一个点,-,静态工作点,(,Q,点）,。,i,B,v,BE,Q,I,BQ,V,BEQ,Q,V,CEQ,I,CQ,i,C,v,CE,第53页,2025/4/10 周四,先估算,I,BQ,，然后在输出特征曲线上作出,直流负载线,，与,I,BQ,对应输出特征曲线与直流负载线交点就是,Q,点。,Q,Vcc,i,C,v,CE,第54页,2025/4/10 周四,交流负载线,i,c,其中：,v,ce,R,B,R,C,R,L,v,i,v,o,交流通路,第55页,2025/4/10 周四,i,C,和,v,CE,是全量，与交流量,i,c,和,v,ce,有以下关系,所以：,即：交流信号改变沿着斜率为：,直线。,这条直线经过,Q,点，称为,交流负载线,。,第56页,2025/4/10 周四,交流负载线作法,V,CC,Q,I,BQ,过,Q,点作一条直线，斜率为：,交流负载线,i,C,v,CE,第57页,2025/4/10 周四,i,B,v,BE,Q,v,CE,怎么改变,？,假设,v,BE,有一微小改变,i,b,t,i,b,t,i,c,t,v,i,t,2.,动态工作情况图解分析,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,v,i,v,o,v,CE,i,B,i,C,i,C,v,CE,第58页,2025/4/10 周四,v,CE,改变沿一条直线,v,ce,相位怎样,？,v,ce,与,v,i,反相！,i,c,t,v,ce,t,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,i,C,v,CE,第59页,2025/4/10 周四,各点波形,v,i,t,i,B,t,i,C,t,v,CE,t,v,o,t,R,B,+Vcc,R,C,C,1,C,2,v,i,i,C,v,CE,v,o,i,B,图,4.3.4,共射极放大电路中电压、电流波形,第60页,2025/4/10 周四,3.,静态工作点对波形,失真影响,在放大电路中，输出信号应该成百分比地放大输入信号（即线性放大）；假如二者不成百分比，则输出信号不能反应输入信号情况，放大电路产生,非线性失真,。,为了得到尽可能大输出信号，要把,Q,设置在,交流负载线,中间部分。假如,Q,设置不适当，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。,第61页,2025/4/10 周四,v,o,可输出最大不失真信号,(1),选择静态工作点,i,b,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,i,C,v,CE,第62页,2025/4/10 周四,i,C,v,CE,v,o,(2),Q,点过低，信号进入截止区,放大电路产生,截止失真,输出波形,输入波形,i,b,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,i,b,最小为,0,，,V,BE,小于死区电压,i,C,最小为,0,v,o,最大为,V,CC,i,C,第63页,2025/4/10 周四,(3),Q,点过高，信号进入饱和区,放大电路产生,饱和失真,i,b,输入波形,v,o,输出波形,+,Vcc,R,c,C,b1,C,b2,T,R,b,i,c,最大为,V,CC,/R,C,，,v,O,=0,i,C,v,CE,第64页,2025/4/10 周四,因为受晶体管截止和饱和限制，放大器不失真输出电压有一个范围，其最大值称为放大器输出动态范围。,而因饱和失真限制，最大不失真输出电压幅度则为,因受截止失真限制，其最大不失真输出电压幅度为,(3),最大不失真输出电压,第65页,2025/4/10 周四,V,opp,则为该幅度两倍，即,V,opp,=2,V,om,为了充分利用晶体管放大区，使输出动态范围最大，直流工作点应选在交流负载线中点处。,式中，,V,CES,表示晶体管,临界饱和压降,，普通取为,1V,。比较以上二式所确定数值，其中较小即为放大器最大不失真输出电压幅度，而输出动态范围,第66页,2025/4/10 周四,实现放大条件,1.,晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。,2.,正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。,3.,输入回路将改变电压转化成改变基极电流。,4.,输出回路将改变集电极电流转化成改变集电极电压，经电容只输出交流信号。,第67页,2025/4/10 周四,依据上述交流图解分析，能够画出在输入正弦电压下，放大管各极电流和极间电压波形，如图所表示。观察这些波形，能够得出以下几点结论：,(1),放大器输入交变电压时，晶体管各极电流方向和极间电压极性一直不变，只是围绕各自静态值，按输入信号规律近似呈线性改变。,(2),晶体管各极电流、电压瞬时波形中，只有交流分量才能反应输入信号改变，所以，需要放大器输出是交流量。,(3),将输出与输入波形对照，可知二者改变规律恰好相反，通常称这种波形关系为反相或倒相。,第68页,2025/4/10 周四,V,CC,v,CE,Q,直流负载线,V,CEQ,I,CQ,R,L,V,CES,图解法总结,I,BQ,交流负载线,斜率为,i,C,v,CE,第69页,2025/4/10 周四,例：,=50,，,V,CC,=12V,，,R,B,=70k,，,R,C,=6k,当,V,BB,=,-2V,，,2V,，,5V,时，,晶体管工作于哪个区？,当,V,BB,=-2V,时：,I,CQ,V,CEQ,I,BQ,V,CC,R,B,V,BB,C,B,E,R,C,V,BE,I,BQ,=0,，,I,CQ,=0,I,C,最大饱和电流：,Q,位于截止区,mA,2,6,12,max,=,=,C,CC,C,R,V,I,第70页,2025/4/10 周四,例：,=50,，,V,CC,=12V,，,R,B,=70k,，,R,C,=6k,当,V,BB,=-2V,，,2V,，,5V,时，,晶体管工作于哪个区？,I,C,I,c,max,(=2 mA),，,Q,位于饱和区。,(,实际上，此时,I,C,和,I,B,已不是,关系）,mA,061,0,70,7,0,5,.,.,R,V,V,I,B,BE,BB,BQ,=,-,=,-,=,第72页,2025/4/10 周四,三极管模型建立,h(hybrid),参数,低频,4.3.2,小信号模型分析法,当放大电路输入信号电压很小时，就能够把三极管小范围内特征曲线近似地用直线来代替，从而能够把三极管这个,非线性器件,所组成电路看成,线性,电路来处理。,1.,BJT,H,参数及小信号模型,双口,有源器件,i,1,i,2,v,i,v,o,-,+,-,+,图,4.3.10,双口网络,交流,小信号,第73页,2025/4/10 周四,用小信号交流分量表示,v,be,=,h,ie,i,b,+,h,re,v,ce,i,c,=,h,fe,i,b,+,h,oe,v,ce,在小信号情况下，,上两式取全微分得,对于,BJT,双口网络，我们已经知道输入输出特征曲线以下：,i,C,=,f,2,(,i,B,v,CE,),v,BE,=,f,1,(,i,B,v,CE,),(1)BJTH,参数引出,i:,输入,r:,反向传输,f:,正向传输,o:,输出,v,BE,i,B,v,CE,c,b,e,i,C,+,-,+,-,T,图,4.3.11(a)BJT,在共发射极连接时双口网络,第74页,2025/4/10 周四,输出端交流短路,(,v,ce,=0,v,CE,=,V,CEQ,),时输入电阻,输出端交流短路时正向电流传输比,输入端交流开路,(,i,b,=0,i,B,=,I,BQ,),反向电压传输比,输入端交流开路时输出电导,其中：,四个参数量纲各不相同，故称为混合参数（,H,参数）。,小信号下,b-e,间动态电阻,，,r,be,电流放大系数,r,1/,r,ce,第75页,2025/4/10 周四,h,re,v,ce,+,-,(2)BJTH,参数,参数小信号模型（微变等效电路）,i,b,i,c,v,ce,v,be,+,-,+,-,h,ie,h,fe,i,b,图,4.3.11(b)H,参数小信号模型,第76页,2025/4/10 周四,r,ce,很大，,普通忽略。,等效,v,be,i,b,v,ce,i,c,c,b,e,(3),小信号模型简化,r,v,ce,+,-,i,b,i,c,v,ce,v,be,+,-,+,-,r,be,i,b,r,很小，,普通忽略。,e,r,be,i,b,i,b,b,c,i,c,+,-,+,-,v,be,v,ce,图,4.3.12 BJT,简化小信号模型,第77页,2025/4/10 周四,发射结电阻,基区体电阻,.,输入回路,i,B,v,BE,当信号很小时，将输入特征在小范围内近似线性。,v,BE,i,B,对输入小交流信号而言，三极管相当于电阻,r,be,。,r,be,量级从几百欧到几千欧。,对于小功率三极管：,0.1mA,I,EQ,1/,C,E,忽略,R,B,影响,C,E,C,第184页,2025/4/10 周四,波特图,:,确定,f,L1,、,f,L2,和,f,L3,，分别做出三条曲线，然后相加。,第185页,2025/4/10 周四,耦合电容,和,旁路电容,选择,1.,耦合电容,2.,旁路电容,第186页,2025/4/10 周四,钽,电容,第187页,2025/4/10 周四,求放大倍数,A,v,、,R,i,和,R,o,。,分别求,C,1,、,C,2,、,C,3,引发电路下限频率,f,l1,、,f,l2,、,f,l3,=?,R,B1,C,1,R,E,1,v,i,T,1,R,B2,+,Vcc,C,2,C,3,R,E,2,v,o,T,2,R,L,R,S,V,S,第188页,2025/4/10 周四,4.7.3,单级放大电路高频响应,一、,BJT,高频小信号建模,模型引出,互导,e,c,b,b,r,be,-,发射结电阻,r,e,归算到基极回路电阻,r,bb,-,基区体电阻，,-,集电结电阻,-,发射结电容,-,集电结电容,混合,型高频小信号模型,r,ce,r,be,+,+,b,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,r,bc,+,第189页,2025/4/10 周四,模型简化,一、,BJT,高频小信号建模,模型引出,r,ce,r,be,+,+,b,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,r,bc,+,+,b,r,be,+,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,+,第190页,2025/4/10 周四,又因为,所以,模型参数取得,（与,H,参数关系）,低频时，混合,模型与,H,参数模型等效,所以,又,r,be,=,r,b,+(1+,),r,e,从手册中查出,一、,BJT,高频小信号建模,+,b,r,be,+,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,+,r,be,+,+,b,c,e,b,V,be,r,bb,+,图,3.7.5 BJT,高频小信号模型,BJT,低频小信号模型,第191页,2025/4/10 周四,频率响应,由,H,参数可知,即,依据混合,模型得,低频时,所以,当,时，,一、,BJT,高频小信号建模,+,b,r,be,+,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,+,第192页,2025/4/10 周四,共发射极截止频率,幅频响应,令,则,特征频率,共基极截止频率,一、,BJT,高频小信号建模,频率响应,当,=1,时对应频率称为,特征频率,f,T,，,且有,f,T,0,f,当,20lg,下降,3dB,时,频率,f,称为,共发射极接法截止频率,第193页,2025/4/10 周四,2.,共射极放大电路高频响应,型高频等效电路,等效电路,R,s,R,e,R,c,-,+,-,+,b,c,e,+,b,r,be,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,R,c,+,R,s,(a),(b),图,3.7.8,(a),共射极放大电路简化交流通路,(b),高频小信号等效电路,第194页,2025/4/10 周四,对节点,c,列,KCL,得,电路简化,忽略 分流得,称为,密勒电容,等效后断开了输入输出之间联络,+,b,r,be,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,C,bc,R,c,+,R,s,Z,M,+,b,r,be,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,R,c,+,R,s,C,M,第195页,2025/4/10 周四,电路简化,最终,+,b,r,be,c,e,b,C,be,V,be,r,bb,R,c,+,R,s,C,M,第196页,2025/4/10 周四,高频响应,由电路得,电压增益频响,又,其中,低频增益,上限频率,+,c,e,b,V,be,R,c,+,R,C,+,第197页,2025/4/10 周四,增益,-,带宽积,BJT,一旦确定，,带宽增益积基本为常数,第198页,2025/4/10 周四,高频响应,列,e,点,KCL,而,所以电流增益为,其中,电压增益为,其中,特征频率,忽略,3.,共基极放大电路高频响应,第199页,2025/4/10 周四,几个上限频率比较,上限频率,特征频率,共基极上限频率,共发射极上限频率,共基极电路频带最宽，无密勒电容,3.,共基极放大电路高频响应,第200页,2025/4/10 周四,单级放大电路波特图,综合：,总电压放大倍数,复数形式为,第201页,2025/4/10 周四,多级放大电路频率特征,二、波特图,一、频率特征关系式,第202页,2025/4/10 周四,