第2章 晶体管及其放大电路分析
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第2章放大器的分析方法
(1)
ICQ
I EQ
(U B
UBEQ ) / Re
Rb2 Rb1 Rb2
UCC Re
(2) IBQ ICQ /
(3) UCEQ UCC ICQ Rc IEQ UCC ICQ (Rc Re )
2020年9月9日星期三
23
第 2 章 基本放大电路
【例2.2.2】在图所示电路中,已知 UCC=12V, Rc=2kΩ, Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, RL=6kΩ, Re=2kΩ,晶体管
2020年9月9日星期三
7
第 2 章 基本放大电路
画出iC和uCE的变化曲线如图（b
iC 1.8 0.7sintm uCE 9 4.3sintV uo 4.3sint 4.3sin(t )V
2020年9月9日星期三
8
第 2 章 基本放大电路
所
以
电
压
放 大 倍
A
Uo
Ui
Uom Uim
③动态分析
第 2 章 基本放大电路 动态范围：把输出电压u 在交流负载线上的变化范围
O
线性动态范围：静态工作点选在放大区的中间，这时输出电压的波形是和 输入电压波形相似的正弦波。
2020年9月9日星期三
15
第 2 章 基本放大电路
假设静态工作 点没有选择在放大 区中间，沿负载线 偏上或偏下，这时 输出电压信号以静 态工作点Q为中心沿 负载线波动，就可 能进入饱和区或截 止区，输出电压信 号就不能保证与输 入电压信号相似， 这种情况的输出信
负号表示输入电 压与输出电压反 相,RL’<RC,可见 接上负载后放大
倍数降低了
则R'L Rc
A uLeabharlann Rc rbe2020年9月9日星期三
第二章 双极型晶体管及其放大电路
0 U BE(on)
uBE
0 UCE(sat)
uCE b c iB e UCE(sat)
输入特性近似
输出特性近似
b
c
b
c iB e
放大状态模型
UBE(on) e
截止状态模型
βi B
UBE(on)
饱和状态模型
a.截止： UBE<UBE(ON) , iB≈0 , iC≈0 b.放大：UBE>UBE(ON) c.饱合：.UBE>UBE(ON)
∆i ∆iC =0 uCE一定 ∆ib
5
10
15
截止区
饱和压降: uces (or uce(sat))=0.3V 饱和: Saturation 4.击穿区：
三、温度对晶体管特性曲线的影响 温度对晶体管特性曲线的影响 uBE -(2~2.5)mv/℃ 2(T2-T1)/10 T iC 曲线上移 间隔加大(输出) 曲线左移 (输入)
双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有三个电极， 双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有三个电极， 又称半导体三极管、晶体三极管等，以后我们统称为晶体管。 又称半导体三极管、晶体三极管等，以后我们统称为晶体管。
小功率管
大功率管
大功率达林顿晶体管
2907A PNP 双极性晶体管
100 GHz 铟磷 钐铟砷异质 铟磷/钐铟砷异质 结双极性晶体管的电子扫 描显微图片
条件：三极管特点（e区重掺杂；b区薄；c区面积大）＋e结正偏＋c结反偏 利用两个特殊结构的PN结，将e结扩散电流“转化”为c 结漂移电流，使c 极出现受be结电压控制的较大电流。 对比：与变压器（杠杆、放大镜）的区别 IC ≈
β ΙΒ
电流控制型器件
uBE
0 UCE(sat)
uCE b c iB e UCE(sat)
输入特性近似
输出特性近似
b
c
b
c iB e
放大状态模型
UBE(on) e
截止状态模型
βi B
UBE(on)
饱和状态模型
a.截止： UBE<UBE(ON) , iB≈0 , iC≈0 b.放大：UBE>UBE(ON) c.饱合：.UBE>UBE(ON)
∆i ∆iC =0 uCE一定 ∆ib
5
10
15
截止区
饱和压降: uces (or uce(sat))=0.3V 饱和: Saturation 4.击穿区：
三、温度对晶体管特性曲线的影响 温度对晶体管特性曲线的影响 uBE -(2~2.5)mv/℃ 2(T2-T1)/10 T iC 曲线上移 间隔加大(输出) 曲线左移 (输入)
双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有三个电极， 双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有三个电极， 又称半导体三极管、晶体三极管等，以后我们统称为晶体管。 又称半导体三极管、晶体三极管等，以后我们统称为晶体管。
小功率管
大功率管
大功率达林顿晶体管
2907A PNP 双极性晶体管
100 GHz 铟磷 钐铟砷异质 铟磷/钐铟砷异质 结双极性晶体管的电子扫 描显微图片
条件：三极管特点（e区重掺杂；b区薄；c区面积大）＋e结正偏＋c结反偏 利用两个特殊结构的PN结，将e结扩散电流“转化”为c 结漂移电流，使c 极出现受be结电压控制的较大电流。 对比：与变压器（杠杆、放大镜）的区别 IC ≈
β ΙΒ
电流控制型器件
晶体管放大电路实验报告
实验2 晶体管放大电路专业学号姓名实验日期一、实验目的1.掌握如何调整放大电路的直流工作的。
2.清楚放大电路主要性能指标的测量方法。
二、实验仪器1.双踪示波器 1台2.函数发生器 1台3.交流毫伏表 1台4.直流稳压电源 1台三、实验原理和内容1.放大电路的调整按照图1安装电路，输入频率为1kHz、峰值为5m V（由示波器测量）的正弦信号vi,观察并画出输出波形；测量静态集电极电流I CQ和集-射电压V CEQ。
用你的测量数据解释你看到现象。
问题1：如何调整元件参数才能使输出不失真？如果要保证ICQ 约为2.5mA，具体的元件参数值是多少？图1 图2 实际使用电路在电路中换入你调整好数值的元件，保持原信号输入，记下此时的I CQ和V CEQ到表1，观察示波器显示的输出波形，验证你的调整方案，记下v0的峰值（基本不失真）。
注：由于实验中器件限制我们使用图2电路2.放大电路性能指标的测量1)保持调整后的电路元件值不变，保持静态电流I CQ为原来的值，输入信号V im=5mV,测量输入输出电阻，计算电路增益A V，Ri,Ro,并与理论值比较。
其原理如下：输出电阻Ro：测量放大器输出电阻的原理电路如图 2所示，其戴维南等效电压源u o’即为空载时的输出电压，等效内阻Ro即为放大器的输出电阻。
显然图3 图4输入电阻 R i：测量放大器输入电阻的原理电路如图3所示，由图可见2)保持Vim=5mV不变，改变信号频率，将信号频率从1kHz向高处调节，找出上限频率f H;同样向地处调节，找出下限频率f L。
作出幅频特性曲线，定出3dB带宽f BW。
四、仿真放大电路的调整2仿真电路如图4，输入频率为1kHz、峰值为5mV的正弦信号并测量I CQ和V CEQ图5 图6结论：1.示波器输出的波形如图5由图可知，电路产生饱和失真，故此时应该增大I b故应该增大R b。
2.在电路中由两个万能表测量得到：I CQ=7.214mA V CEQ=762.5mV。
晶体三极管及其基本放大电路
22
2.4、三极管的主要参数
• 1、电流放大系数 • i)共射极电流放大系数
直流电流放大系数 IC
IB
交流电流放大系 数 Vic
Vib
h（ fe 高频）
一般工作电流不十分大的情况下,可认为
Ma Liming
Electronic Technique
23
ii)共基极电流放大系数
共基极直流电流放大系数
3
6
9
IB=0 12 vCE(V)
区时, 有:VB>VC Rb
+
－
UBB
Ma Liming
+ 对于PNP型三极管,工作在饱和区 UCC 时, 有:VB<VC<VE
－
Electronic Technique
13
例:如图，已知三极管工作在放大状态, 求:1).是NPN结构还是PNP结构?
Ma Liming
Electronic Technique
20
方法二：用万用表的 hFE档检测 值
1. 拨到 hFE挡。
2.将被测晶体管的三个引脚分别插入相应的插孔 中（TO-3封装的大功率管，可将其3个电极接 出3根引线，再插入插孔），三个引脚反过来 再插一次，读数大的为正确的引脚。
3.从表头或显示屏读出该管的电流放大系数。
N
b
c PV
Rb
eN
+
－
UBB
Ma Liming
+
UCC 对于PNP型三极管,工作在放大区 － 时, 有:VC<VB<VE
Electronic Technique
10
iC(mA ) 4 3
2 1
第2章 基本放大电路(1)2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标2.2基本放大电路的工作原理
18 33 25 2 - 1 - 35
2.2.4 放大电路的组成原则（P82~P83) 放大电路的组成原则（
一、放大电路的组成原则
1. 晶体管必须偏置在放大区： 晶体管必须偏置在放大区： ——发射结正偏，集电结反偏。 发射结正偏，集电结反偏。 发射结正偏 2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 3. 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 输入信号能通过输入回路作用于放大管。 4. 输出回路将变化的电流作用于负载。 输出回路将变化的电流作用于负载。
IC IE
（ 略 小 IB） 忽 微 量
**3、输出特性三个区域的特点 、输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=βIB , 且 ∆IC = β ∆ IB
c b N P N e
UC>UB >UE
c b P N P e
UC<UB <UE
V BB − U BEQ + u i iB = Rb
= I BQ
= I BQ
ui + Rb + ib
2 - 1 - 30
iC = β i B
= β ( I BQ + i b ) = I CQ + i c
2 - 1 - 31
u CE = V CC − i C R c
= V CC − ( I CQ + i c ) R c
Ri越大，Ii 就越小，ui就越接近 S 越大， 就越小， 就越接近u
2 - 1 - 12
RO
表征放大电路带负载能力的。 表征放大电路带负载能力的 三、输出电阻 ------表征放大电路带负载能力的。 断开负载后， 断开负载后，向放大电路输出端看进去的等效内 定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比 输出电压有效值与输出电流有效值之比。 阻，定义为输出电压有效值与输出电流有效值之比。
2-6晶体管放大电路的三种组态
12
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
13
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
2. 6. 2 共集电极放大电路 共集基本放大电路如图2—33所示，集电极作为交流信号 所示， 共集基本放大电路如图 所示 的公共端，由发射极取出输出信号，因此也称为射极输出器。 的公共端，由发射极取出输出信号，因此也称为射极输出器。 假定BJT的(β＝80，rbe＝lk ，RL＝3k 。放大电路的静态和 假定 的 ＝ ， 动态分析如下： 动态分析如下：
图2—33共集电极电路静态分析 共集电极电路静态分析
7
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
1.静态分析 静态分析
根据直流通路图2—33 (b)求解 点： 求解Q点 根据直流通路图 求解
UCC = IBQRb +UBEQ + (1+ β )IBQRe
IBQ =
UCC −UBEQ Rb + (1+ β)Re
Rb2 UB = ⋅ UCC Rb1 + Rb2
UB − UBE ICQ ≈ IEQ = Re
IBQ =
ICQ
β
UCEQ = UCC − ICQ Rc − IEQ Re
2
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
2. 动态分析
微变等效电路如图2—32所示，电压放大倍数、输 所示，电压放大倍数、 微变等效电路如图 所示 入电阻和输出电阻求解如下。 入电阻和输出电阻求解如下。
& & & ' U o = I e ( Re // RL ) = (1 + β ) I b RL
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
13
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
2. 6. 2 共集电极放大电路 共集基本放大电路如图2—33所示，集电极作为交流信号 所示， 共集基本放大电路如图 所示 的公共端，由发射极取出输出信号，因此也称为射极输出器。 的公共端，由发射极取出输出信号，因此也称为射极输出器。 假定BJT的(β＝80，rbe＝lk ，RL＝3k 。放大电路的静态和 假定 的 ＝ ， 动态分析如下： 动态分析如下：
图2—33共集电极电路静态分析 共集电极电路静态分析
7
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
1.静态分析 静态分析
根据直流通路图2—33 (b)求解 点： 求解Q点 根据直流通路图 求解
UCC = IBQRb +UBEQ + (1+ β )IBQRe
IBQ =
UCC −UBEQ Rb + (1+ β)Re
Rb2 UB = ⋅ UCC Rb1 + Rb2
UB − UBE ICQ ≈ IEQ = Re
IBQ =
ICQ
β
UCEQ = UCC − ICQ Rc − IEQ Re
2
2.6 三极管放大电路的三种组态
第2章 三极管及其放大电路
2. 动态分析
微变等效电路如图2—32所示，电压放大倍数、输 所示，电压放大倍数、 微变等效电路如图 所示 入电阻和输出电阻求解如下。 入电阻和输出电阻求解如下。
& & & ' U o = I e ( Re // RL ) = (1 + β ) I b RL
第二章-晶体管
（1）共基直流放大系数 IC
IE
（2）共基交流放大系数
IC
I E
由于ICBO、ICEO 很小，因此 在以后的计算中，不必区分。
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。
T
( 0.5 ~ 1) / C
2.3.2 晶体管的主要参数 一、电流放大系数
1.共射电流放大系数
（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。
由于ICBO、ICEO 很小，因此 在以后的计算中，不必区分。
2. 共基电流放大系数
a. 受控特性：iC 受iB的控制
uCE＝uBE 4
放
IB＝40μ A
iC iB
饱 和3
30μ A
区
大 20μ A
iC iB
2
区
10μ A
1
b. 恒流特性:当 iB 恒定时，
0
uCE 变化对 iC 的影响很小
0μ A iB＝－ICBO
5
10
15
uCE/V
截止区
即iC主要由iB决定，与输出环路的外电路无关。
iC主要由uCE决定 uCE ↑→ iC ↑
iC /mA
=80μA =60μA =40μA
=20μA
25℃
uCE /V
（3）当uCE增加到使集电结反偏电压较大时，运动 到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，
此后uCE再增加，电流也没有明显得增加，特 性曲线几乎平行于与uCE轴
第二章(简好用新)-基本放大电路..
五、实用共发射极放大电路
1．温度对工作点的影响
温度升高
UBE减小 ICBO增大
β增大
注：旁路电容的作用。接人发射极电阻 RE，一方面发射极电流的直流分量IE 通过它能起到自动稳定静态工作点的作 用；另一方面发射极电流的交流分量ie 也会产生交流压降，使uBE减小，这样 就会降低电压放大倍数，因此增加了旁 路电容，使交流信号从电容上流过。
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
E B
V
us+-
Rs
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
交流通路
二、共集电极放大电路分析 1.静态工作点的计算
VCC IBQRB U BEQ IEQRE
I BQ
VCC U BE
RB (1 )RE
ICQ I BQ I EQ
动态分析步骤：
1.先画出交流通路， 有时为了便于分析， 还要把电路变形为我 们便于分析的方式。
2.根据交流通路画微 变等效电路
E B
V
RB C ui+-
RE
RL
+-uo
ic
ii
ib
C
+ BE
+ Rs ui RB RE
RL
+
uo
us
–
Ii B
Ib
Ic
画微变等效电路时需注意的 问题：
1.交流通路变化成微变等效
RC
C2
＋－
uCE
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7
二、晶体管的电流分配关系 IE=IEN+IEP IB=IBN+IEP –ICBO=IB'- ICBO IC=ICN+ICBO
IE=IC+IB
三、晶体管的共射电流放大系数 ICN 与 IB' 之比称为直流电流放大系数
I C I B 1 I CBO I B I CEO
16
iC 2.3 1.5 40 iB 0.06 0.04
2.集-基极反向饱和电流ICBO ICBO是发射极开路时，集电结反偏由少子的漂移形 成的反向饱和电流。受温度变化的影响较大。
ICBO
A
17
3. 基极开路时,集-射极间的穿透电流ICEO
ICEO= IBP+ICBO 集电结反 偏有ICBO =(1+ ) ICBO ICEO受温度影响很大, 当温度上升时，ICEO 增加很快，所以IC也 相应增加。三极管的 温度特性较差。
o U S 0
.
' UO RO 1 U RL O
25
四、通频带 用于衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线
Au Aum 0.7Aum
低 频 段
通频带： fbw=fH – fL
中频段
通频带
高频段 上限截 fH 止频率
止频率 通频带越宽，放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 音频：20HZ~20KHZ
A
Rb V UBE V
UCE
VBB
uB E VBB iB Rb
uC E VCC iC RC
11
一、输入特性曲线
iB f u BE
UCE =0.5V
U CE 常数
UCE=0V
IB(A)
80 60
开启电压： 硅管0.5V， 锗管0.1V。
UCE 1V
40 20
0.4
导通压降：
26
fL 下限截
f
五、非线性失真系数
由于放大器件具有非线性，当输入信号幅度超过一定值 后，输出电压将产生非线性失真。输出波形中的谐波成分总 量与基波成分之比称为非线性失真系数D。
六、最大不失真输出电压
当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的 输出电压，一般以有效值Uom表示。峰峰值： U OPP 2 2U om
c
ICBO
IBP
b
IBP
ICBO进入N区， 形成IBP
N P N
e
根据放大关系， 由于IBP的存在, 必有电流IBP。
18
4.集电极最大电流ICM 集电极电流IC大到一定程度时，会导致三极管 的值下降，当值下降到正常值的三分之二时的集 电极电流即为ICM。
5.反向击穿电压
UCBO：发射极开路时集电极-基极间的反向击穿电压
RC t + IBQ VCC ICQ iC t UCEQ uCE UCEQ t uO t uO
31t
t iB t ICQ iC t
Rb
+ ui –
iC iB
||
+ uCE –
iB
t
IBQ
uO
–
VBB
iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+u
uCE
t
uo=uce ce
2.2.2
– 图 2.2.1 基本共射放大电路
变化的电流转变为变化的电
压。 VCC 还提供输出所需的 能量，并保证集电结反偏。
29
晶体管：起放大作 用的核心元件
静态工作点Q: u i=0时，称放大电路处于静态。
此时的IB , UBE , IC, UCE 称为 IBQ , UBEQ , UCEQ, ICQ
RC Rb + ui – VBB
13
UCE=UBE
1 3
截止区,IB≈0,IC≈0
UBC=0
6
9
输出特性三个区域的特点:
(1) 截止区：发射结反偏UBE< UON ， IB=0 ， IC=ICEO 0 (2) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。UBE>UON , UCE>UBE
IE=IC+IB， IC=IB , 且 IC = IB
24
三、输出电阻
放大电路的输出可以等效成一个有内阻的电压源，从输出端 看进去的等效内阻称为输出电阻。 输出电阻如何确定？ 所有的电源置零， 1、 加压求流求电阻法
2、若空载时的输出电压有效值为Uo' 带负载后的输出电压有效值为Uo， 则 RL '
UO
U Ro o I
RO RL
UO
c b
IC=ICN+ICBO
ICBO ICN IBN
Rb VB 进入P 区的电子少 部分与基区的空穴 B 复合，形成电流IB 多数扩散到集电结
IB
IEP
N P IN
EN
RC
从基区扩 散来的电 子作为少 子，漂移 进入集电 区被收集， 形成IC。
VCC
e
IE
IE=IEN+IEP
发射结正偏,发射 区电子不断向基 区扩散，形成发 射极电流IE。
iC iB
+ uCE –
+ uO – VCC
I BQ
VBB U BEQ Rb
I CQ I BQ
iC
U CEQ VCC I CQ Rc
Q
uCE UCEQ
iB
IBQ
Q
uBE
ICQ
UBEQ
30
u i不为0时，必然产生动态的ib、ic，由Rc转变 为uCE，从而实现电压的放大。 ui ui
图2-8 例2-1图
15
2.1.4 晶体管的主要参数 ___ ___ 1. 电流放大倍数和
共射直流电流放大倍数：
IC IB
一、 主要参数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上 的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集 电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：
I CN I C I CBO IC I B I CBO IB IB
IC I B
I E 1 I B
8
在前面电路的基础上，若有交流电压Δ UI 输入，则在 IB 的基础上叠加动态电流ΔiB，在IC 的基础上叠加动态电流 ΔiC， ΔiC与ΔiB之比称为交流电流放大系数：
共集放大器
28
2.2.1 共射放大电路的组成及各元件的作用
输入的正 弦波信号
Rb
ui
Rc +
uo
Rb 、 VBB ：基极电阻和基
极电源，使发射结正偏，并提 供输入回路的静态工作点。
VCC
+
Rc 、 VCC ：集电极电阻
– VB B
和集电极电源，提供输出回
路的静态工作点。同时， Rc 还是集电极负载电阻，可将
例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___
iC iB
I 1 . 5 C I 37.5 0.04 B
___
I IC 2.3 38.3 0.06 B
在以后的计算中，一般 作近似处理： =
iC i B
在一定范围内
要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。
9
总结：
IC IB
IC
I
IE
B
IE
IE=IC+IB
IC I B
I E 1 I B
IC IB
10
2.1.3 晶体管的共射特性曲线
实验线路 iB
iC mA RC
VCC
第2章 晶体管及其放大电路分析（8学时）
§2.1 晶体管的基本概念
§2.2 晶体管放大电路的分析
§2.3 多级放大电路的分析 §2.4 放大电路的频率特性
重点掌握：放大的概念、放大电路的主要指标，静态、动态 直流通路与交流通路的概念，放大电路的分析方法（图解法 和微变等效电路法），Q、Au、Ri、Ro的估算方法。
二、 温度对晶体管特性及参数的影响
1、对ICBO的影响：温度升高， ICBO增大 2、对输入特性的影响 3、对输出特性的影响
21
由PNP型三极管组成的基本放大电路：
IC
电源电压为负。同样具有三个区：
IB
Rb
N
b
Pc P
e
RC
放大区：发射结正偏，集电结反偏 饱和区：发射结，集电结均正偏
VBB
IE VCC IB
UCEO：基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压
UEBO：集电极开路时发射极-基极间的反向击穿电压
19
6. 集电极最大允许功耗PCM
集电极电流IC 流过三极管所 产生的功耗为
IC ICM
安全工作区
PC =ICUCE
PC太大必定导 致结温上升,所 以PC 有限制。
PCM=ICUCE=常数
PCPCM U(BR)CEO U 20 CE
硅管UBE 0.6～0.8V, 锗管UBE 0.1～0.3V
0.8
UBE(V)
12
二、输出特性曲线
uC E VCC iC RC
4
饱和区
iC f uCE
I B 常数
iC(mA )
100A
IC<βIB
临界饱和
3
2
80A
60A
放大区 IC =β IB
40A 20A IB=0 12 UCE(V)
二、晶体管的电流分配关系 IE=IEN+IEP IB=IBN+IEP –ICBO=IB'- ICBO IC=ICN+ICBO
IE=IC+IB
三、晶体管的共射电流放大系数 ICN 与 IB' 之比称为直流电流放大系数
I C I B 1 I CBO I B I CEO
16
iC 2.3 1.5 40 iB 0.06 0.04
2.集-基极反向饱和电流ICBO ICBO是发射极开路时，集电结反偏由少子的漂移形 成的反向饱和电流。受温度变化的影响较大。
ICBO
A
17
3. 基极开路时,集-射极间的穿透电流ICEO
ICEO= IBP+ICBO 集电结反 偏有ICBO =(1+ ) ICBO ICEO受温度影响很大, 当温度上升时，ICEO 增加很快，所以IC也 相应增加。三极管的 温度特性较差。
o U S 0
.
' UO RO 1 U RL O
25
四、通频带 用于衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
放大倍数随频率变化曲线——幅频特性曲线
Au Aum 0.7Aum
低 频 段
通频带： fbw=fH – fL
中频段
通频带
高频段 上限截 fH 止频率
止频率 通频带越宽，放大电路对不同频率信号的适应能力越强。 音频：20HZ~20KHZ
A
Rb V UBE V
UCE
VBB
uB E VBB iB Rb
uC E VCC iC RC
11
一、输入特性曲线
iB f u BE
UCE =0.5V
U CE 常数
UCE=0V
IB(A)
80 60
开启电压： 硅管0.5V， 锗管0.1V。
UCE 1V
40 20
0.4
导通压降：
26
fL 下限截
f
五、非线性失真系数
由于放大器件具有非线性，当输入信号幅度超过一定值 后，输出电压将产生非线性失真。输出波形中的谐波成分总 量与基波成分之比称为非线性失真系数D。
六、最大不失真输出电压
当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的 输出电压，一般以有效值Uom表示。峰峰值： U OPP 2 2U om
c
ICBO
IBP
b
IBP
ICBO进入N区， 形成IBP
N P N
e
根据放大关系， 由于IBP的存在, 必有电流IBP。
18
4.集电极最大电流ICM 集电极电流IC大到一定程度时，会导致三极管 的值下降，当值下降到正常值的三分之二时的集 电极电流即为ICM。
5.反向击穿电压
UCBO：发射极开路时集电极-基极间的反向击穿电压
RC t + IBQ VCC ICQ iC t UCEQ uCE UCEQ t uO t uO
31t
t iB t ICQ iC t
Rb
+ ui –
iC iB
||
+ uCE –
iB
t
IBQ
uO
–
VBB
iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+u
uCE
t
uo=uce ce
2.2.2
– 图 2.2.1 基本共射放大电路
变化的电流转变为变化的电
压。 VCC 还提供输出所需的 能量，并保证集电结反偏。
29
晶体管：起放大作 用的核心元件
静态工作点Q: u i=0时，称放大电路处于静态。
此时的IB , UBE , IC, UCE 称为 IBQ , UBEQ , UCEQ, ICQ
RC Rb + ui – VBB
13
UCE=UBE
1 3
截止区,IB≈0,IC≈0
UBC=0
6
9
输出特性三个区域的特点:
(1) 截止区：发射结反偏UBE< UON ， IB=0 ， IC=ICEO 0 (2) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。UBE>UON , UCE>UBE
IE=IC+IB， IC=IB , 且 IC = IB
24
三、输出电阻
放大电路的输出可以等效成一个有内阻的电压源，从输出端 看进去的等效内阻称为输出电阻。 输出电阻如何确定？ 所有的电源置零， 1、 加压求流求电阻法
2、若空载时的输出电压有效值为Uo' 带负载后的输出电压有效值为Uo， 则 RL '
UO
U Ro o I
RO RL
UO
c b
IC=ICN+ICBO
ICBO ICN IBN
Rb VB 进入P 区的电子少 部分与基区的空穴 B 复合，形成电流IB 多数扩散到集电结
IB
IEP
N P IN
EN
RC
从基区扩 散来的电 子作为少 子，漂移 进入集电 区被收集， 形成IC。
VCC
e
IE
IE=IEN+IEP
发射结正偏,发射 区电子不断向基 区扩散，形成发 射极电流IE。
iC iB
+ uCE –
+ uO – VCC
I BQ
VBB U BEQ Rb
I CQ I BQ
iC
U CEQ VCC I CQ Rc
Q
uCE UCEQ
iB
IBQ
Q
uBE
ICQ
UBEQ
30
u i不为0时，必然产生动态的ib、ic，由Rc转变 为uCE，从而实现电压的放大。 ui ui
图2-8 例2-1图
15
2.1.4 晶体管的主要参数 ___ ___ 1. 电流放大倍数和
共射直流电流放大倍数：
IC IB
一、 主要参数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上 的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集 电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：
I CN I C I CBO IC I B I CBO IB IB
IC I B
I E 1 I B
8
在前面电路的基础上，若有交流电压Δ UI 输入，则在 IB 的基础上叠加动态电流ΔiB，在IC 的基础上叠加动态电流 ΔiC， ΔiC与ΔiB之比称为交流电流放大系数：
共集放大器
28
2.2.1 共射放大电路的组成及各元件的作用
输入的正 弦波信号
Rb
ui
Rc +
uo
Rb 、 VBB ：基极电阻和基
极电源，使发射结正偏，并提 供输入回路的静态工作点。
VCC
+
Rc 、 VCC ：集电极电阻
– VB B
和集电极电源，提供输出回
路的静态工作点。同时， Rc 还是集电极负载电阻，可将
例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___
iC iB
I 1 . 5 C I 37.5 0.04 B
___
I IC 2.3 38.3 0.06 B
在以后的计算中，一般 作近似处理： =
iC i B
在一定范围内
要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。
9
总结：
IC IB
IC
I
IE
B
IE
IE=IC+IB
IC I B
I E 1 I B
IC IB
10
2.1.3 晶体管的共射特性曲线
实验线路 iB
iC mA RC
VCC
第2章 晶体管及其放大电路分析（8学时）
§2.1 晶体管的基本概念
§2.2 晶体管放大电路的分析
§2.3 多级放大电路的分析 §2.4 放大电路的频率特性
重点掌握：放大的概念、放大电路的主要指标，静态、动态 直流通路与交流通路的概念，放大电路的分析方法（图解法 和微变等效电路法），Q、Au、Ri、Ro的估算方法。
二、 温度对晶体管特性及参数的影响
1、对ICBO的影响：温度升高， ICBO增大 2、对输入特性的影响 3、对输出特性的影响
21
由PNP型三极管组成的基本放大电路：
IC
电源电压为负。同样具有三个区：
IB
Rb
N
b
Pc P
e
RC
放大区：发射结正偏，集电结反偏 饱和区：发射结，集电结均正偏
VBB
IE VCC IB
UCEO：基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压
UEBO：集电极开路时发射极-基极间的反向击穿电压
19
6. 集电极最大允许功耗PCM
集电极电流IC 流过三极管所 产生的功耗为
IC ICM
安全工作区
PC =ICUCE
PC太大必定导 致结温上升,所 以PC 有限制。
PCM=ICUCE=常数
PCPCM U(BR)CEO U 20 CE
硅管UBE 0.6～0.8V, 锗管UBE 0.1～0.3V
0.8
UBE(V)
12
二、输出特性曲线
uC E VCC iC RC
4
饱和区
iC f uCE
I B 常数
iC(mA )
100A
IC<βIB
临界饱和
3
2
80A
60A
放大区 IC =β IB
40A 20A IB=0 12 UCE(V)