第03章半导体三极管及放大电路基础精选.ppt

三极管电流关系的一组数据： 3.1.4 半导体三极管的参数 由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。 半导体三极管的型号 双极型三极管的参数 (1) 放大倍数 (2) 输入电阻 Ri (3) 输出电阻Ro (2) 静态和动态 4、输出功率和功率三角形 (2) 模型简化 ③电压增益 ④输入电阻 (2)电压增益 (3)输入电阻 (4)输出电阻 例： 根据直流通路求静态参数 根据微变等效电路求动态参数 根据微变等效电路求动态参数 例： 根据直流通路求静态参数 根据微变等效电路求动态参数 例： 例： （2）动态参数 (2)电压增益 (2)交流分析 结论： （1）截止频率决定于电容所在回路的时间常数； （2）在上限频率或下限频率时，放大电路的增益下降3db，且产生 相移； （3）可用折线化近似波特图表示放大电路的频率特性。 共射截止频率fβ ： 特征频率fT： 共基截止频率fα： 简化的混合π模型： 视为开路，C视为短路， 输入电阻： 为什么要多级放大？由一个晶体管组成基本放大电路的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中，往往需要放大非常微弱的信号，这样的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数，可以把多个基本放大电路连接起来，组成“多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”，而级与级之间的连接方式则叫做“耦合方式”。 实际上，单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题。 解: 多级放大电路电压放大倍数： 3.2 多级放大器的频率响应 3.2.1 多级放大电路的幅频特性和相频特性 3.2.2 多级放大电路的上限频率和下限频率 RB1 RC1 RE2 ui uO T1 T2 RC2 +VCC 为了解决第二个问题：可以在电路中采用不同类型的管子，即NPN和PNP管配合使用。 利用NPN型管和PNP型管进行电平移动 （1）电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。由于级间是直接耦合，所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。 （2）便于集成。由于电路中只有晶体管和电阻，没有电容器和电感器，因此便于集成。 缺点： 优点： （1）各级的静态工作点不独立，相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。 （2）引入了零点漂移问题。零点漂移对直接耦合放大电路的影响比较严重。 （2）直接耦合放大电路的优缺点 （3）直接耦合放大电路中的零点漂移问题 1）零点漂移:是指当放大器的输入端短路时，在输出端有不规律的、变化缓慢的电压产生的现象。 2）产生零点漂移的原因:产生零点漂移的主要原因是温度的变化对晶体管参数的影响以及电源电压的波动等，在多数放大器中，前级的零点漂移影响最大，级数越多和放大倍数越大，则零点漂移越严重。 3）零点漂移的严重性及其抑制方法:如果零点漂移的大小足以和输出的有用信号相比拟，就无法正确地将两者加以区分。因此，为了使放大电路能正常工作，必须有效地抑制零点漂移。 注意：为什么只对直接耦合多级放大电路提出这一问题呢？原来温度的变化和零点漂移都是随时间缓慢变化的，如果放大电路各级之间采用阻容耦合，这种缓慢变化的信号不会逐级传递和放大，问题不会很严重。但是，对直接耦合多级放大电路来说，输入级的零点漂移会逐级放大，在输出端造成严重的影响。特别时当温度变化较大，放大电路级数多时，造成的影响尤为严重。 抑制零点漂移的方法： 1）采用恒温措施，使晶体管工作温度稳定。需要恒温室或槽，因此设备复杂，成本高。 2）采用温度补偿法。就是在电路中用热敏元件或二极管（或晶体管的发射结）来与工作管的温度特性互相补偿。最有效的方法是设计特殊形式的放大电路，用特性相同的两个管子来提供输出，使它们的零点漂移相互抵消。这就是“差动放大电路”的设计思想。 3）采用直流负反馈稳定静态工作点。 4）各级之间采用阻容耦合。 4）零点漂移大小的衡量 △uOdr--输出端的漂移电压； △uIdr--温度每变化1℃折合到放大电路输入端的漂移电压。 △T--温度的变化； Au--电路的电压放大倍数； 若第一级漂了100uV，则第一级输出漂移10mV，则输出漂移 1V。 例：假设 第一级是关键 漂了 100 uV 漂移 10 mV←100 uV 漂移 1 V← 10 mV 漂移 1 V← 10 mV 思路：根据电路的约束条件和管子的IB、IC和IE的相互关系，列出方程组求解。如果电路中有特殊电位点，则应以此为突破口，简化求解过程。 2.9.2 多级放大电路的分析 1、静态工作点的分析 变压器耦合 同第二章单级放大电路 阻容耦合 直接耦合 例：如图所示的两级电压放大电路，已知β1= β2 =50, 计算前、后级放大电路的静态值(UBE=