第3章 双极型晶体管及其基本放大电路——三组态与频率特性 (1)
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003双极晶体管1a1
下面请看其基本结构及杂质分布
2） 基本结构及杂质分布 不同的双极晶体管的具体结构有所差异， 但其管芯基本结构是一样的：由靠的很近的两 个PN结组成。其结构模型如图所示 看下面几个例子：
a、均匀基区晶体管---合金管 b、缓变基区晶体管---平面管
c、集成电路中的晶体管---平面管
两者 比较
BJT的结构简介
分析方法：通过对器件工作时载流子的运动规律 的分析，把器件的电学特性和器件内部结构、材 料、工艺参数联系起来，为我们设计、使用晶体 管提供相应的理论基础。
1、晶体管的分类、基本结构及杂质分布 2、双极晶体管的放大原理 3、双极晶体管的直流伏安特性
典型的三极管 偏置电路分析 三极管放大电路稳 定工作点的方法
半导体三极管的
结构示意图如图所示。
它有两种类型:NPN型
和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
a、均匀基区晶体管---合金管
铟、镓，加热到铟镓与锗的共溶温度
制作工艺
三个区的杂质分布
b、缓变基区晶体管---平面管
淡紫色 青色 橙色
1019cm-3
1015cm-3 浅青绿色 1017cm-3
顶视图
制作工艺？（对照 顶视图讲解）
三个区的杂质分布
淡紫色
水绿色
橙色
浅青绿色
掺 杂 过 程
两种管子的简单比较
a.工艺上对WB的控制 b.基区杂质的分布（均匀基区－扩
散型晶体管、缓变基区－ 漂移型晶
体管）
c、集成电路中的晶体管---平面管
符号：NPN、 PNP（画于黑板）
(a) 小功率管
2） 基本结构及杂质分布 不同的双极晶体管的具体结构有所差异， 但其管芯基本结构是一样的：由靠的很近的两 个PN结组成。其结构模型如图所示 看下面几个例子：
a、均匀基区晶体管---合金管 b、缓变基区晶体管---平面管
c、集成电路中的晶体管---平面管
两者 比较
BJT的结构简介
分析方法：通过对器件工作时载流子的运动规律 的分析，把器件的电学特性和器件内部结构、材 料、工艺参数联系起来，为我们设计、使用晶体 管提供相应的理论基础。
1、晶体管的分类、基本结构及杂质分布 2、双极晶体管的放大原理 3、双极晶体管的直流伏安特性
典型的三极管 偏置电路分析 三极管放大电路稳 定工作点的方法
半导体三极管的
结构示意图如图所示。
它有两种类型:NPN型
和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
a、均匀基区晶体管---合金管
铟、镓，加热到铟镓与锗的共溶温度
制作工艺
三个区的杂质分布
b、缓变基区晶体管---平面管
淡紫色 青色 橙色
1019cm-3
1015cm-3 浅青绿色 1017cm-3
顶视图
制作工艺？（对照 顶视图讲解）
三个区的杂质分布
淡紫色
水绿色
橙色
浅青绿色
掺 杂 过 程
两种管子的简单比较
a.工艺上对WB的控制 b.基区杂质的分布（均匀基区－扩
散型晶体管、缓变基区－ 漂移型晶
体管）
c、集成电路中的晶体管---平面管
符号：NPN、 PNP（画于黑板）
(a) 小功率管
第三章双极型晶体管
ICn
电子电流 电子流
上式等号右边第一项称为
发射效率，是入射空穴电
流与总发射极电流的比，
即：
I E•
I Ep IE
I Ep I Ep＋I En
第二项称为基区输运系数，
是到达集电极的空穴电流量
与由发射极入射的空穴电流
量的比，即
T
I Cp I Ep
所以 0＝T
发射区 (P )
}I EP
I En
基区 (n) I BB
(d)n-p-n双级型集体管的电路符号
图 4.2
+
VEC
-
E+
发射区 基区 集电区
P
n
P
+C
VEB
-B-
VCB
(a)理想一维p-n-p双级型集体管
IE E
+
+ VEC - IC - C
VEB
VBC
- + IB
B
(b)p-n-p双级型集体管的电路符号
-
VCE
+
E
发射区 基区 集电区
P
n
P
C
VBE
++ B
I En I BB
I B I E IC I En (I EpICp ) ICn
晶体管中有一项重要的参数
，称为共基电流增益，定义
为
0
I Cp IE
IB
空穴电流 和空穴流
图4.5
因此，得到
＝
0
I
I Cp Ep＋I
En
＝
I Ep I Ep＋I En
I Cp I Ep
}
集电区(P)
第三章BJT器件解析
* 基区自建电场 E的大小 ~
E = [( kT / q ) / pp(x)] ·[ dpp(x) / dx ] ≈ - [( kT / q ) / NB(x) ] ·[ dNB(x) / dx ] .
若杂质分布采用指数近似,则自建电场与位置无关:
E = - (kT/q)(η/W) = 常数, η称为电场因子. 23
相应地, 发射区中本征载流子浓度将由 ni2 变为
n i e 2 = ni2 exp[ΔEg / kT].
从而使得晶体管的注射效率↓(少子浓度↑所致) . ② Auger效应: Auger复合是电子与空穴直接复合、而将能量交给另一个自由 载流子的过程. N型半导体的Auger复合寿命τA ∝ 1/ n2 ; 在重掺杂时, τA 的数值很小. 在Si发射区掺杂浓度 >1019 cm-3 时, Auger复合寿命将小于SHR复合寿命 ( SHR复合寿命的典型值为10-7 s ). 则发射区少子寿命即由τA很小的 Auger过程决定; 从而使发射区的少子扩散长度↓, 注射效率↓.
W
∫ IVR = qA
[Δnp(x) / τn ] dx = IEnW2 / λLn2 (指数分布近似),
0
1/λ= [η- 1 + exp(-η) ] /η2 ≈ (η- 1)/ η2 ≈1 / η;
则输运系数为 β* = 1 – IVR / IEn = 1 - W2/ λLn2 .
③直流电流增益 ~ (掺杂浓度均是指平均值)
IB = IE - IC = (a11-a21){exp(qVBE/kT) - 1}
+ (a12-a22){exp(qVBC/kT) - 1},
* 可求得电流增益αo 和βo 与材料和结构参数之间的关系.
最新双极型三极管放大电路的三种基本组态知识讲解
=
rbe 1
+Rs′ +β
// Re
10
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
[例2.5.1] 估算图示电路的静态工作点，
并计算电流放大倍数、电压放大倍数
和输入、输出电阻。
10kΩ
Rs
+ us
-
+VCC
240kΩ
Rb
C1 +
β=40
VT C2
ui 5.6kΩ 5.6kΩ
Re
RL
Ri ′ c
Ri ′= rbe + （1 + β） Re′
+ RL uo
-
Ri = Rb //[ rbe + （1 + β） Re′]
8
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
5. 输出电阻
b ib
e - ie
+ Rs us+ ui
--
rbe Rb
+
iC βib
RL Re
uo
-
c
41 × 2.8 = 1.6 + 41× 2.8 = 0.986
13
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第五节 双极型三极管放大电路的三种基本组态
3. 输入、输出电阻
b ib
e - ie
+ Rs us+ ui
rbe Rb
iC βib
+
RL Re
uo
--
-
c
Ri = Rb //[ rbe + （1 + β） Re′] = 78.4 kΩ
双极型三极管放大电路的 三种基本组态
双极型晶体管及其基本放大电路
第三章 双极型晶体管及 其基本放大电路
郭圆月 2014年10月9日
本章主要内容
§3.1 双极型晶体管 §3.2 BJT基本放大电路直流分析方法 §3.3 BJT基本放大电路交流分析方法 §3.4 三种组态放大器的中频特性
§3.5 单级共发放大器的频率特性
§3.6 多级放大电路
集电区 P N 基极 b
N
c
集电结 基区 发射结 发射区 b e 符号
N P
发射极 e
(b)PNP 型
线性电子
6
二、 晶体管的电流放大原理
以 NPN 型三极管为例讨论
c N b P
表面看
c
三极管若实现 放大，必须从三 极管内部结构和 外部所加电源的 极性来保证。
b
不具备 放大作用
N
e
7
e
线性电子
（1） 三极管放大条件
线性电子
2
§3.1 双极型晶体管
1. 结构与功能 2. 放大工作原理
3. Ebers-Moll数学模型
4. 静态工作伏安特性曲线 5. 主要参数
线性电子
3
一、晶体管的结构
双极型晶体管(BJT)：又称半导体三极管、晶体三极管 为什么有孔？
小功率管 中功率管 X：低频小功率管 D：低频大功率管
大功率管
IC = ICn + ICBO
IC
ICBO 称反向饱和电流
c ICn
ICBO
IB
b
IBn
Rc
IB=IBn+IEp - ICBO I E =I C +I B
扩散运动形成发射极电流IE 复合运动形成基极电流IB 漂移运动形成集电极电流IC
郭圆月 2014年10月9日
本章主要内容
§3.1 双极型晶体管 §3.2 BJT基本放大电路直流分析方法 §3.3 BJT基本放大电路交流分析方法 §3.4 三种组态放大器的中频特性
§3.5 单级共发放大器的频率特性
§3.6 多级放大电路
集电区 P N 基极 b
N
c
集电结 基区 发射结 发射区 b e 符号
N P
发射极 e
(b)PNP 型
线性电子
6
二、 晶体管的电流放大原理
以 NPN 型三极管为例讨论
c N b P
表面看
c
三极管若实现 放大，必须从三 极管内部结构和 外部所加电源的 极性来保证。
b
不具备 放大作用
N
e
7
e
线性电子
（1） 三极管放大条件
线性电子
2
§3.1 双极型晶体管
1. 结构与功能 2. 放大工作原理
3. Ebers-Moll数学模型
4. 静态工作伏安特性曲线 5. 主要参数
线性电子
3
一、晶体管的结构
双极型晶体管(BJT)：又称半导体三极管、晶体三极管 为什么有孔？
小功率管 中功率管 X：低频小功率管 D：低频大功率管
大功率管
IC = ICn + ICBO
IC
ICBO 称反向饱和电流
c ICn
ICBO
IB
b
IBn
Rc
IB=IBn+IEp - ICBO I E =I C +I B
扩散运动形成发射极电流IE 复合运动形成基极电流IB 漂移运动形成集电极电流IC
双极型晶体管的频率课件
绘制图表
通过绘制图表，直观地展示双极型晶体管在不同频率下的性能变化 趋势。
误差分析
分析测试过程中可能存在的误差，并评估其对测试结果的影响。
性能评估与比较
与其他晶体管比较
将本品的性能与其他类型的晶体 管进行比较，评估其在同类产品 中的竞争力。
确定适用范围
根据测试结果，确定双极型晶体 管适用于哪些特定应用场景和频 率范围。
应用领域拓展
通信领域
双极型晶体管在通信领 域的应用不断拓展，如 基站、卫星通信和高速 数据传输等。
物联网
物联网技术的发展为双 极型晶体管提供了广阔 的应用空间，如传感器 、RFID标签等。
智能家居
双极型晶体管在智能家 居领域的应用逐渐增多 ，如智能照明、智能安 防等。
市场前景与挑战
市场前景
随着通信、物联网和智能家居等领域的快速发展，双极型晶体管市场前景广阔 。
晶体管的增益与带宽的乘 积，反映了晶体管在特定 增益下的带宽能力。
频率参数
特征频率
过渡频率
晶体管在特定参数下的工作频率，如 共基极电流增益降为1时的频率。
晶体管在放大区和过渡区之间转换的 频率，反映了晶体管的工作范围。
最高振荡频率
晶体管能够产生振荡的最高频率，通 常受到晶体管内部电容和电感的限制 。
通过测量 input and output signal frequencies，确定双极型晶体管在不同频率下 的性能表现。
噪声系数测试
测量 the signal-to-noise ratio at different frequencies，评估双极型晶体管在各种频率下 的噪声性能。
线性度测试
检查双极型晶体管在不同频率下的线性度表现， 确保其在工作范围内具有良好的线性响应。
通过绘制图表，直观地展示双极型晶体管在不同频率下的性能变化 趋势。
误差分析
分析测试过程中可能存在的误差，并评估其对测试结果的影响。
性能评估与比较
与其他晶体管比较
将本品的性能与其他类型的晶体 管进行比较，评估其在同类产品 中的竞争力。
确定适用范围
根据测试结果，确定双极型晶体 管适用于哪些特定应用场景和频 率范围。
应用领域拓展
通信领域
双极型晶体管在通信领 域的应用不断拓展，如 基站、卫星通信和高速 数据传输等。
物联网
物联网技术的发展为双 极型晶体管提供了广阔 的应用空间，如传感器 、RFID标签等。
智能家居
双极型晶体管在智能家 居领域的应用逐渐增多 ，如智能照明、智能安 防等。
市场前景与挑战
市场前景
随着通信、物联网和智能家居等领域的快速发展，双极型晶体管市场前景广阔 。
晶体管的增益与带宽的乘 积，反映了晶体管在特定 增益下的带宽能力。
频率参数
特征频率
过渡频率
晶体管在特定参数下的工作频率，如 共基极电流增益降为1时的频率。
晶体管在放大区和过渡区之间转换的 频率，反映了晶体管的工作范围。
最高振荡频率
晶体管能够产生振荡的最高频率，通 常受到晶体管内部电容和电感的限制 。
通过测量 input and output signal frequencies，确定双极型晶体管在不同频率下 的性能表现。
噪声系数测试
测量 the signal-to-noise ratio at different frequencies，评估双极型晶体管在各种频率下 的噪声性能。
线性度测试
检查双极型晶体管在不同频率下的线性度表现， 确保其在工作范围内具有良好的线性响应。
第三章-双极型晶体管的频率特性
p
ic
Ic/mA
10
I B 25A
负载线
频率响应
~ VEB
8
ic
~ ic
20
iB
~ iB
iB
n
6
4
工作点
15 10
前面讨论的是晶体管的静态特性 ( 直流 特性 ) ，没有涉及其交流特性，也就是 当一小信号重叠在直流值上的情况。小 信号意指交流电压和电流的峰值小于直 i 流的电压、电流值。 高频等效电路： 图 (a) 是以共射组态晶 p 体管所构成的放大器电路，在固定的 i n 直流输入电压 VEB 下，将会有直流基 p 极电流 IB 和直流集电极电流 IC 流过晶 V~ i 体管，这些电流代表图(b)中的工作点， V V 由供应电压 VCC 以及负载电阻 RL所决 定出的负载线，将以一 1/RL的斜率与 (a)连接成共射组态的双极晶体管 VCE轴相交于VCC。
fT 10
8
f 10
9
1010
频率 / Hz
另外，一截止频率fT(又称特征频率)定义为β的绝对值变为1时的频率， 将前式等号右边的值定为1，可得出
2 f 1 f ( 1 ) f f T 0 0 0 0
因此fT很接近但稍小于 f。
双极型晶体管的频率特性
c
Ic/ A
B
负载线
c
B
B
c
C
B
B
工作点
EB
输出电流
E
EB
CC
EC
CC
(a)连接成共射组态的双极晶体管
（b）晶体管电路的小信号工作状态
B
B
C ~ V
E B
C ~ V
ic
Ic/mA
10
I B 25A
负载线
频率响应
~ VEB
8
ic
~ ic
20
iB
~ iB
iB
n
6
4
工作点
15 10
前面讨论的是晶体管的静态特性 ( 直流 特性 ) ，没有涉及其交流特性，也就是 当一小信号重叠在直流值上的情况。小 信号意指交流电压和电流的峰值小于直 i 流的电压、电流值。 高频等效电路： 图 (a) 是以共射组态晶 p 体管所构成的放大器电路，在固定的 i n 直流输入电压 VEB 下，将会有直流基 p 极电流 IB 和直流集电极电流 IC 流过晶 V~ i 体管，这些电流代表图(b)中的工作点， V V 由供应电压 VCC 以及负载电阻 RL所决 定出的负载线，将以一 1/RL的斜率与 (a)连接成共射组态的双极晶体管 VCE轴相交于VCC。
fT 10
8
f 10
9
1010
频率 / Hz
另外，一截止频率fT(又称特征频率)定义为β的绝对值变为1时的频率， 将前式等号右边的值定为1，可得出
2 f 1 f ( 1 ) f f T 0 0 0 0
因此fT很接近但稍小于 f。
双极型晶体管的频率特性
c
Ic/ A
B
负载线
c
B
B
c
C
B
B
工作点
EB
输出电流
E
EB
CC
EC
CC
(a)连接成共射组态的双极晶体管
（b）晶体管电路的小信号工作状态
B
B
C ~ V
E B
C ~ V
晶体管放大电路的三种组态及应用
晶体管放大电路的三种组态及应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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电流放大能力
1 ， 与输出反相位， A u
① 电压放大倍数
I r U i b be
I (R / / R ) U o b c L
( R // R ) U I ( Rc // RL ) RL o b c L Au Ui I b rbe rbe rbe
Rb
Rc2 VT
VCC I BQ Rb U BE
I BQ VCC U BE 12 V 0.7 V 28μA Rb 400 k
I CQ = I BQ 1.4 mA
列输出回路方程，得
UCEQ VCC ICQ ( Rc1 Rc 2 ) 6.4 V
I b
I (r R // R ) U o b be b s
U Ro o I o
0 U S RL
U o I Ic Ib Re 共集基本放大电路的输出电阻 Re
rbe Rb / / Rs Re / / 1
I o
短路、R L开路，在输出端 U o ，产生电流 。
前面已经介绍了分压偏置共射基本放大电路的组成、静态分析和动态分 析，这里主要讨论旁路电容对电压放大倍数的影响和静态工作点稳定原理。
V CC
R b1
C1
+
Rc
+
C2
U
VT
+
i
R b2
Re
RL
U o
Ce
分压偏置共射放大电路
(1)静态工作点稳定原理 晶体管对温度非常敏感。温度升高，Ic 增大；温度降低， Ic减小。造成Q点的移动， 使输出信号产生失真。 共射组态分压偏置基本放大电路有稳定 Q的特点。在电路中，要求IRb远大于IB。
e Ib rbe
Ic
c
Ib
Rc b RL Uo
删除Ce后的微变等效电路
3.6.2 共集基本放大电路
V CC
R b1
C1
R s Us
.
+
共集基本放大电路从晶 体管的基极输入信号，从晶 体管的发射极输出信号。
VT C e
+
Ui
Re
RL
Uo
共集组态放大电路
直流电源对交流信号而言，相当于对地交流短路，集电极作为输入回路和 输出回路的公共端，因此称为共集基本放大电路，也称射极输出器、射极跟随 器。
(1 ) I I e b
；
(R / / R ) U I (1 ) RL o e e L Au = U i I b rbe I e ( Re / / RL ) rbe (1 ) RL
26mV rbe 300 1 I E (mA)
非常小，一般可以小到几十欧姆。
U o (1 ) I I Re b
共集组态放大电路的基本特点：
(1) 共集放大电路只能放大电流，电压放大倍数小于且接近等于1。
(2) 输出电压的相位与输入电压的相位相同，输出电压的波形和输入电 压的波形一样，故又名射极跟随器。 (3) 共集电极基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，具有阻抗变换 的特点，有较强的带负载能力，常用于多级放大电路的输入级和输出级，以 及功率放大电路。
3.6 晶体管三种组态基本放大电路
晶体管有三种组态：共发射极、共集电极和共基极。
根据晶体管在电路中的接法，基本放大电路也有三种
组态：共射、共集和共基组态。 本节首先介绍晶体管三种组态基本放大电路，然后对 三种组态基本放大电路进行性能比较。
3.6.1 共射基本放大电路
1. 固定偏置共射基本放大电路
VCC
0 U S RL
【例3.6.1】设VCC＝12V， RB=400K Ω 、 RC1=2KΩ、 ＝50， RC2=2K Ω 、 RL=2 KΩ、 UBE=0.7V ，电容C1、C2和C3都足够 大。试求： 1. 画直流通路、交流通路 和微变等效电路图； 2. 求静态工作点； 3. 计算中频电压放大倍数； 4. 计算输入电阻RI和输出 电阻RO； 5. 定性说明若将电容开路， 对电路会产生什么影响？
共集放大电路的电压放大倍数 (1 ， )( Re 若
Re // RL RL
，输入信号和输出信号相位相同。 1 A / /R u L ) rbe 输出电压跟随输入电压变化，
1 A u
U U o i
（ 1 ) RL
② 输入电阻 输入电流： 输入电阻：
IC IB
对于硅管： 列输出回路方程：
U BE 0.7V
I C Rc U CE VCC
U CE VCC I C Rc
(2) 动态分析 画出电路的微变等效电路，对其进行动态分析
Ib
Ui
.
b
rbe
e
c
Ic
Ib
Rc
.
.
.
Rb1
Uo
. 固定偏置共射放大电路输入 有电压放大能力，同时具有
式中：
26mV rbe 300 1 I E (mA)
RC // RL RL
Ib
Ui
.
b
rbe
e
c
Ic
Ib
Rc
.
.
.
Rb1
Uo
.
② 输入电阻
U Ri = i Rb // rbe I i
U Ro o I o Rc
③ 输出电阻
Ce
uBE/ V
(2) CE对电压放大倍数的影响
旁路电容Ce为大容量的电解电容，起“隔直通交”的作用。其存在与否 不影响Q。但影响交流通路、微变等效电路，从而影响动态参数。
I i
b
I b
rbe e
I c
c
U i
Rb1
I b
e
Rb2 I
RC
RL
U o
去掉Ce后，Au显著减小。因此对 于交流信号， Ce 的作用是提高Au。
I I I i b Rb
Rs
.
Iｉ
b
Ib
Ic
c
U U i i Ri Rb1 //R 'i I i I Rb I b
Ri
rbe Ui Rb1 Re
e
Ib
RL Uo Fra bibliotekUsRi是从放大电路输入端看进去 Ri 的输入电阻， 是从基极看进去的输入电阻，所以
+
Rb2 管压降： C
b
Re
RL
+ I CQ β I BQ
Uo
VT R b2 Re
+
UCE
U CEQ V CC I CQ(R +Re) c
共基组态放大电路及直流通路
共基组态放大电路的静态分析与分压偏置共射放大电路一样，它们的直流 通路完全一样，在此仅给出结果。
动态分析
画出微变等效电路
V CC
一般可以达到几十千欧，甚至几百千欧。
③ 输出电阻
b
I b
rbe Rb1
I c
c
根据输出电阻定义
Rs
Ui
I Re
e
I o
Re
U Ro o I o
U o
0 U S RL
将 加
U s
求输出电阻的微变等效电路
I I I I o Re b c
I c
(3) 根据微变等效电路，计算电压 放大倍数：
U i
A u
Rb rbe
I b
Rc2
RL U o
Rc2 // RL Au 40 rbe 26 mV rbe 300 1 1.247 k I EQ
(4) 输入电阻和输出电阻
ri
3.6.2 共基基本放大电路
电路中基极交流电位等于0，相当基极交流接地，输入信号接发射极， 输出信号从集电极引出。
V CC V CC
R b1 基极电流：
C1
Rc
+
C2
I BQ
V ' CC R U b1 BEQ R ' b (1 ) R e
Rc
+
VT 集电极电流：
+
Rs Us
+
Ui
Us
.
Ri
Ri
共集组态放大电路
微变等效电路
① 电压放大倍数
b
Ib
Ic
c
由输入回路得：
Rs
rbe Ui Rb1 Re
e
Ib
RL Uo
I r I ( R // R ) U i b be e e L
由输出回路得：
Us
.
Ri
Ri
=I ( R // R ) U o e e L
I CQ I BQ
U CEQ VCC I EQ Re VCC I CQ Re
2. 动态分析 画出共集组态放大电路的微变等效电路。
V CC
b
Ib
Ic
c
R b1
C1
R s
. Us
+
Rs
rbe Ui Rb1 Re
e
VT C e
+
Ib
RL Uo
Ui
Re
RL
Uo
T I C I E U E （U B不变） U BE I B I C
1 ， 与输出反相位， A u
① 电压放大倍数
I r U i b be
I (R / / R ) U o b c L
( R // R ) U I ( Rc // RL ) RL o b c L Au Ui I b rbe rbe rbe
Rb
Rc2 VT
VCC I BQ Rb U BE
I BQ VCC U BE 12 V 0.7 V 28μA Rb 400 k
I CQ = I BQ 1.4 mA
列输出回路方程，得
UCEQ VCC ICQ ( Rc1 Rc 2 ) 6.4 V
I b
I (r R // R ) U o b be b s
U Ro o I o
0 U S RL
U o I Ic Ib Re 共集基本放大电路的输出电阻 Re
rbe Rb / / Rs Re / / 1
I o
短路、R L开路，在输出端 U o ，产生电流 。
前面已经介绍了分压偏置共射基本放大电路的组成、静态分析和动态分 析，这里主要讨论旁路电容对电压放大倍数的影响和静态工作点稳定原理。
V CC
R b1
C1
+
Rc
+
C2
U
VT
+
i
R b2
Re
RL
U o
Ce
分压偏置共射放大电路
(1)静态工作点稳定原理 晶体管对温度非常敏感。温度升高，Ic 增大；温度降低， Ic减小。造成Q点的移动， 使输出信号产生失真。 共射组态分压偏置基本放大电路有稳定 Q的特点。在电路中，要求IRb远大于IB。
e Ib rbe
Ic
c
Ib
Rc b RL Uo
删除Ce后的微变等效电路
3.6.2 共集基本放大电路
V CC
R b1
C1
R s Us
.
+
共集基本放大电路从晶 体管的基极输入信号，从晶 体管的发射极输出信号。
VT C e
+
Ui
Re
RL
Uo
共集组态放大电路
直流电源对交流信号而言，相当于对地交流短路，集电极作为输入回路和 输出回路的公共端，因此称为共集基本放大电路，也称射极输出器、射极跟随 器。
(1 ) I I e b
；
(R / / R ) U I (1 ) RL o e e L Au = U i I b rbe I e ( Re / / RL ) rbe (1 ) RL
26mV rbe 300 1 I E (mA)
非常小，一般可以小到几十欧姆。
U o (1 ) I I Re b
共集组态放大电路的基本特点：
(1) 共集放大电路只能放大电流，电压放大倍数小于且接近等于1。
(2) 输出电压的相位与输入电压的相位相同，输出电压的波形和输入电 压的波形一样，故又名射极跟随器。 (3) 共集电极基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，具有阻抗变换 的特点，有较强的带负载能力，常用于多级放大电路的输入级和输出级，以 及功率放大电路。
3.6 晶体管三种组态基本放大电路
晶体管有三种组态：共发射极、共集电极和共基极。
根据晶体管在电路中的接法，基本放大电路也有三种
组态：共射、共集和共基组态。 本节首先介绍晶体管三种组态基本放大电路，然后对 三种组态基本放大电路进行性能比较。
3.6.1 共射基本放大电路
1. 固定偏置共射基本放大电路
VCC
0 U S RL
【例3.6.1】设VCC＝12V， RB=400K Ω 、 RC1=2KΩ、 ＝50， RC2=2K Ω 、 RL=2 KΩ、 UBE=0.7V ，电容C1、C2和C3都足够 大。试求： 1. 画直流通路、交流通路 和微变等效电路图； 2. 求静态工作点； 3. 计算中频电压放大倍数； 4. 计算输入电阻RI和输出 电阻RO； 5. 定性说明若将电容开路， 对电路会产生什么影响？
共集放大电路的电压放大倍数 (1 ， )( Re 若
Re // RL RL
，输入信号和输出信号相位相同。 1 A / /R u L ) rbe 输出电压跟随输入电压变化，
1 A u
U U o i
（ 1 ) RL
② 输入电阻 输入电流： 输入电阻：
IC IB
对于硅管： 列输出回路方程：
U BE 0.7V
I C Rc U CE VCC
U CE VCC I C Rc
(2) 动态分析 画出电路的微变等效电路，对其进行动态分析
Ib
Ui
.
b
rbe
e
c
Ic
Ib
Rc
.
.
.
Rb1
Uo
. 固定偏置共射放大电路输入 有电压放大能力，同时具有
式中：
26mV rbe 300 1 I E (mA)
RC // RL RL
Ib
Ui
.
b
rbe
e
c
Ic
Ib
Rc
.
.
.
Rb1
Uo
.
② 输入电阻
U Ri = i Rb // rbe I i
U Ro o I o Rc
③ 输出电阻
Ce
uBE/ V
(2) CE对电压放大倍数的影响
旁路电容Ce为大容量的电解电容，起“隔直通交”的作用。其存在与否 不影响Q。但影响交流通路、微变等效电路，从而影响动态参数。
I i
b
I b
rbe e
I c
c
U i
Rb1
I b
e
Rb2 I
RC
RL
U o
去掉Ce后，Au显著减小。因此对 于交流信号， Ce 的作用是提高Au。
I I I i b Rb
Rs
.
Iｉ
b
Ib
Ic
c
U U i i Ri Rb1 //R 'i I i I Rb I b
Ri
rbe Ui Rb1 Re
e
Ib
RL Uo Fra bibliotekUsRi是从放大电路输入端看进去 Ri 的输入电阻， 是从基极看进去的输入电阻，所以
+
Rb2 管压降： C
b
Re
RL
+ I CQ β I BQ
Uo
VT R b2 Re
+
UCE
U CEQ V CC I CQ(R +Re) c
共基组态放大电路及直流通路
共基组态放大电路的静态分析与分压偏置共射放大电路一样，它们的直流 通路完全一样，在此仅给出结果。
动态分析
画出微变等效电路
V CC
一般可以达到几十千欧，甚至几百千欧。
③ 输出电阻
b
I b
rbe Rb1
I c
c
根据输出电阻定义
Rs
Ui
I Re
e
I o
Re
U Ro o I o
U o
0 U S RL
将 加
U s
求输出电阻的微变等效电路
I I I I o Re b c
I c
(3) 根据微变等效电路，计算电压 放大倍数：
U i
A u
Rb rbe
I b
Rc2
RL U o
Rc2 // RL Au 40 rbe 26 mV rbe 300 1 1.247 k I EQ
(4) 输入电阻和输出电阻
ri
3.6.2 共基基本放大电路
电路中基极交流电位等于0，相当基极交流接地，输入信号接发射极， 输出信号从集电极引出。
V CC V CC
R b1 基极电流：
C1
Rc
+
C2
I BQ
V ' CC R U b1 BEQ R ' b (1 ) R e
Rc
+
VT 集电极电流：
+
Rs Us
+
Ui
Us
.
Ri
Ri
共集组态放大电路
微变等效电路
① 电压放大倍数
b
Ib
Ic
c
由输入回路得：
Rs
rbe Ui Rb1 Re
e
Ib
RL Uo
I r I ( R // R ) U i b be e e L
由输出回路得：
Us
.
Ri
Ri
=I ( R // R ) U o e e L
I CQ I BQ
U CEQ VCC I EQ Re VCC I CQ Re
2. 动态分析 画出共集组态放大电路的微变等效电路。
V CC
b
Ib
Ic
c
R b1
C1
R s
. Us
+
Rs
rbe Ui Rb1 Re
e
VT C e
+
Ib
RL Uo
Ui
Re
RL
Uo
T I C I E U E （U B不变） U BE I B I C