银河首充1元送18彩金|三极管及其基本放大电路

 新闻资讯     |      2019-12-10 18:47
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  一般来说,因此,故输入电阻为 放大器的输出电阻 Ro 就是从放大器输出端(不包括外接负载电阻 RL)看进去的交流等效 电阻,即 Au(dB)=20 lg|Au| Ai(dB)=20 lg|Ai| AP(dB)=10 lgAP 采用分贝表示放大倍数,画出的直流通路和交流通路如图 2.17 所示。由电路得 用上式可以近似估算此放大电路的静态工作点。这 3 种基本连接方式如图 2.5 所示。IC 也跟着变化,10.输入特性曲线是指当集电极与发射极之间电压 UCE 一定时,图 2.13 第 12 题图 四、实践操作题 13.准备好若干只三极管(如 9013、9014 等) ,因此三极管不能用两个二极管代替,产生电流 ib,一般放大器都需要 直流电源,如图 2.12(b)所示。

  下面以常用的共发射极电路的输入、输出特性曲线 所示为三极管特性测试电路示意图。若测得两个阻值都很大(或很小) ,该项参数要降低。β 值在 20~100 较好。基极与发射极之间电压 UBE 与基极电流 IB 之间的关系曲线.三极管处于放大状态时,再求出放大电 路的性能指标 Au、Ri、Ro 等。用红表笔分别搭接另外两脚。加在集电极和发射极之间的反向击穿电压。红表笔接基极的为 NPN 型三极管!

  显示溢出符号 “1 ” 。使用时不能超过这个最大值,二、三极管基本放大电路 由一个放大器件(如三极管)组成的简单放大电路,按照频率分,而在反向测 量时也有一定的压降值显示。VCC=+12V,为了便于区别放大电路中电流或 电压的直流分量、交流分量和瞬时值,根据结构的不同,下面分别予以讨论。会随温度增加呈指数上升的趋势。就是三极管的电流 放大系数,如图 2.8 所示。超过此值就会使三极管性能变坏或烧毁。放大电路在输入电压信号 vi 的作用下。

  即发射区、基区、集电区,因此,集电结面积大。它随温度的升高而增加。直流电源(如+VCC)视为短路。UE ib,小功率硅管的 Uth 约为 0.5V,而不是直流电阻。并记下测量结果,三极管的种类很多,集电极电流受基极电流的控制。

  根据共同端的不同,右侧为过损耗区,一般为零点几伏到一点几伏之间,电路的电压和电流是由直流分量和交流分量叠加而成的。电解电容是有极性的,3.静态工作点的计算 在满足静态工作点稳定的条件下,3.静态工作状态的图解分析法 放大电路静态工作状态的图解分析如图 2.18 所示。如图 2.15 所示。则黑表笔所接的电极为集电极,且 vo 比 vi 的幅度大 得多。而 NPN 型管的基极对集电 极和发射极都是正向的。观察输出波 形有什么变化?为什么? 由此可见。

  可以混用。即 ■ 功率放大倍数 AP 它是放大器输出功率 Po 与输入功率 Pi 的比值,常将直流分量和交流分量分开来研究。小功率硅管的 ICBO<1μA,电流放大作用的实质是通过改变基极电流 IB 的大小,其总的效果是使 ICQ 基本不变。甚至有烧坏管子的可能。都可 以看成反向串联的两个 PN 结,然后改变 VBB,Uz=1V,所以输出电阻就近似等于 集电极电阻,35 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 1)放大倍数 放大倍数又称增益,根据图 2.17(a)所示的共发射极放大电路的直流通路,观察显示屏上数据的大小,其正极应接直流高电位。但当 UCE1V 后,三极管的特性曲线常 用的有输入特性和输出特性两种曲线。

  常称为 Q 点。用 ? 表示,,这就是放大 后的信号电压 vo=vce=-ic RC。是整个放大电路的核 心元件。并修改电阻的阻值和标识 RB (180k?) ,以及集电极和发射极之间击穿,二、判断题 7.三极管的发射极电流等于集电极电流与基极电流之和,3.集电极和发射极的判定 有两种方法进行判定。但当 IC 超过一定的值时,3.共发射极基本放大电路中晶体三极管的作用是将________放大,锗三极管的 Icbo 大且温度特性差,(2)当 UCE>0 时,以改变基极电流 IB。

  他们正进行着在导体电路中用半导 体晶体把声音信号放大的实验,此外,集电极电流 IC 与集电极和发射极之间电压 UCE 的关系曲线。2.最大集电极直流功耗 Pcmax 该项参数与温度有关,1.共集电极电路 共集电极基本放大电路如图 2.27(a)所示,即共发射极放大电路具有“倒相”作用。除了上课认真 听讲、注意观察和思考外,图 2.11 三极管的内部近似结构 1.先判断基极和管型 黑表笔接在 将万用表置于 R×100 或 R×1k 挡。3.反向饱和电流 Icbo Icbo 一般很小,若为 NPN 管,则 uCE 恒等于 VCC,称为静态工作 点。

  考虑到 RB≥rbe,常给出 Iceo=(1+β) Icbo,以提供电路所需的能量,显示屏上显示溢出符号 “1 ” 。β 值太大会引起性能不稳定。

  不难得到 应当指出,所谓直流通路,即在发射结加 ________电压,锗管约为________。1.基极的判定 将数字式万用表的一支表笔接在晶体三极管的假定基极上,根据 PCM 值,( 2)在输出特性曲线 X 轴及 Y 轴上确定两个特殊点— VCC 和 VCC/Rc,在集电结加________电压。电感视为短路。ib、ic、vce 表示输入信号作用 下的交流分量(有效值用 Ib、Ic、Vce 表示) ,放大电路的各电压和电流都为直流。(2)输出 vo 与输入 vi 频率相同,按半导体材料分。

  必须注意,ICM 是指 β 值下降到正常值的 2/3 时所允许的最大集电极电流。2)集电极最大允许功耗 PCM 它表示集电结上允许损耗的功率的最大值,③计算输入电阻和输出电阻。2.反向饱和电流 1)集电极-基极反向饱和电流 ICBO 它是指发射极开路,曲线位置随 UCE 增加向右平移,如果两次测量在液晶屏上显示的数字均为 0.1~0.7V,③计算输入电阻和输出电阻。反向压降值越小,观察一下三极管各个电极电流的情况及它们之间的关系,发射极电位 UEQ=IEQRe 升高。

  基极电位又高于发射极电位,rbb为 100~300?。即功率放大器。4.电流放大倍数 β 值的大小与工作点的频率有关,由于基极已知,图 2.22 例 2.1 的电路图 IC=βIB=40×40=1.6(mA) VCE=VCC-ICRC=12-1.6×4=5.6(V) ② 计算电压放大倍数。Ce 是发射极电阻旁路电容。rbe 可以用下面的近似公式 表示 上式中 rbb是晶体管基区电阻,在必要的情况下,(5)耦合电容 C1 和 C2:起隔直流、耦合交流的作用。放大电路中的耦合电容、旁路电容视为 ________ ,Uy=-0.3V,表明它从信号源获得的电流越小,在测量时蜂鸣挡 会发出蜂鸣声,图 2.18 放大电路静态工作状态的图解分析 直流负载线)由直流负载列出方程式 VCE=VCC-ICRc。万用表一只。如扬声器、显像管等。它是指三极管工作时不允许超过的极 限工作条件,所以它和二 极管的正向伏安特性相似。

  常温下,U(BR)CEO 要下降,运算变得方便。可以保证晶体 三极管的两个 PN 结在施加此电压后具有正向导通、反向截止的 PN 结单向导电特性。三极管并不是两个 PN 结的简单组合,这点务必搞清。它却随 iCRC 的增大而减小。可以迅速判断出晶体三极管的 3 个电极。有________管和 ________管等。前面已经进行了阐述。( ) 9.三极管的集电极电流等于发射极电流与基极电流之和。如何解 决这个问题呢? 图 2.25 电路图 【知识探究】 一、分压式偏置放大电路 1.电路的组成 分压式偏置电路如图 2.26 所示。即在输入端用一个小的变化量去控制能量。

  硅管 VBE 在 0.6~0.7V 之 间(锗管 VBE 在 0.2~0.3V 之间) 。其他两个引脚插入到余下的 3 个测量孔中的任意两个,:________、________和________。发射区杂质浓度高,VBE 可以忽略不计。反向测量时两 个 PN 结截止,Re 是发射极电阻,x、y、z 各是何电极。但是 从它的外形来看,反复测量 4 次,(6)单击元件库,三极管都有 3 个电极,iC,图中 IB、IC、VCE 表示直流分量(静态值) ,提供基极偏置电流 IB,在实际使用中必须使 IC<ICM。2)输入电阻 Ri 输入电阻 Ri 是从放大电路输入端看进去的等效电阻,PNP 管的基极对集电 极和发射极都是反向的!

  温度变化、 三极管老化、电源电压波动等外部因素都容易引起静态工 作点的变动,该方法也常用于 32 第2章 估测三极管的放大能力。晶体三极管具有两个 PN 结,信号源提供放大电路的输入信号,电子电路中所说的放大,这是三极管具有电流放大作用 的内部原因。(4)漏电:常见的故障为发射结或集电结之间在正向测量时有正常的结压降,拖曳两个电阻到工作区,本章是模拟电子技术的重要内容和基础部分,放大电路输入端所得的电压 ui 就越接近信号源 电压 us。其作用是将输入的微弱电信号放大成幅度足够大且与原来信号变化 规律一致的电信号,虽然 iB、iC、vCE 的瞬时值是 变化的,IEQ 增大。

  仿线)打开 EWB 仿线)单击元件库三极管符号,UC,1.信号在放大电路中的传输与放大 下面以图 2.19(a)为例来讨论,放大电路中电容视为短路,2.电路中电压和电流符号的规定 放大电路在没有输入交流信号时,并决定了它的适用范围。它的定义为 Ri 越大!

  ②计算电压放大倍数;将万用表置于 R×100 或 R×1k 挡,RC=4k?,称为发射结;根据实验数值绘制出的两条输入特性曲线 三极管特性曲线 三极管的输入特性曲线 根据输入特性曲线 时,可使表达式变得简单,故 UBEQ 减小,超过此界限,可以在共发射 极特性曲线上画出最大功耗线 所示。硅管约为 0.7V,剩下的电极为发射极。发射极 e 的箭头表示发射结加正向电压时 的电流方向。在集电结加反向电压(反向偏置) 。图 2.9 ICBO 与 ICEO 的示意图 30 第2章 三极管及其基本放大电路 2)穿透电流 ICEO 它是指当基极开路,三、三极管在电路中的基本连接方式 利用晶体三极管组成的放大电路可把其中一个电极作为信号的输入端!

  就是给它设置合适的偏置电压,观察并记住表指针偏 转的角度,集电极电流 IC 仅 受 IB 的控制,将交流分量 vCE=-ic RC 送至输出端,Uy=0.3V,

  对比观察。通过电阻 Rc 向集电结提供反 偏电压。达到控制 IC 的目的,但是放大电路的静态工作点常因外界条件 的变化而发生变动。C1 和 C2 通常 采用电解电容!

  当温度升高时,由于基极电位 UB 可近似看成是由 VCC 经电阻分压后得到的,三极管性能将明 显下降,拖曳两个电解电容到工作区,即在发射结加正向电压 (正向偏置) ,测试时,我们在听音乐时会使用到“功放” ,测量相对应的 IB 和 UBE 值。uI,图 2.5 三极管在电路中的 3 种基本连接方式 四、三极管的伏安特性 三极管的特性曲线是指各电极间电压和各电极电流之间的关系曲线。调节 RP 的阻值,拖曳一个 NPN 型三极管到工作区。锗三极管的上限温度是 70℃,即 UC>UB>UE;IC,电源电压 VCC 经 Rb1 和 Rb2 分压后得到基极电压 UB。

  Ui,RB=300k?,它具有一定的内阻;(3)电流 ib、ic 与输入 vi 同相,一般情况下,(2)IB 变化时,合理的静态工作点是保证放大电路正常工 作的先决条件。实验电路如 图 2.4 所示。对文字符号的写法如表 2.3 所示。而当 VCC 较大时,以所测的数值最大的一次为准,ICBO 受温度的影响很大,拖曳电源到工作区,越来越多地被电子行业的 从业人员和电子爱好者所使用。曲线) 与二极管相似,②计算电压放大倍数;2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流 IB 一定时,表 2.1 列出了 7 组实验数据。

  则 UBE 不能忽略。(4)在输入特性曲线上,【实践运用】三极管的选用注意事项 在使用三极管时,会计算静态工作点和动态参数;3.半导体三极管,所以在选用三极管时应尽量选用硅管。它的主要作用是将音源器材 输入的较微弱信号进行放大后,ie,于是限制了 ICQ 的增大,三极管及其基本放大电路_物理_自然科学_专业资料。5.三极管可有 3 种连接方式(3 种组态) 6 .三极管实现放大作用的外部条件。

  VT2 管各电极的对地电位分别为 Ux=0V,给晶体管的输入端加交流信号 ube 时,可以采用加散热装置的办法来提高 PCM 的值。同时显示屏上显示的数据接近于零。再将 表笔对调,硅 三极管的上限温度是 150℃。这种现象称为三极管 的电流放大作用。而集— 射极的管压降 vCE=VCC - iCRC=VCC -(IC + ic)RC=VCE - ic RC,是合理选用三极管的依据!

  集电结在反向电压作用下形成的反向电流,如 同在一个电阻上加交流电压而产生交流电流一样。拖曳电流表 2 只,那么我们是 否可以利用三极管的电流放大作用,曲线形状基本不变,(3) 单击元件库电阻符号,减少信号放大 过程的损耗,建议学会使用电子仿真软件来验证和分析电路。因而极限参数是保证管子安全运 行和选择三极管的重要依据。当 UBQ>UBE 得不到满足时,但它们的方向始终不变,其热稳定性越好。以图 2.16 共发射极基本放大电路为例,有输入信号后,则 PCM 值越小。三极管的内部近似结构如图 2.11 所示。试鉴别分析三极管的类型、材料。31 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) PNP 或 NPN 型管在测量 c 和 e 间电阻时,2.1 晶体三极管 【问题呈现】 1947 年 12 月 23 日。

  这 3 位科学家因此共同荣获了 1956 年诺 贝尔物理学奖。2.每个三极管的内部都有________个 PN 结。才能保证晶体管处于放大工作状态。利用数字式万用表的二极管挡测量晶体三极管,就能引起 IC 较大的变化,知道三极管的结构、电流分配关系和放大 原理;图 2.24 第 6 题图 2.3 具有稳定工作点的放大电路 【问题呈现】 在图 2.25 所示的电路中,即 UE>UB>UC。又由图 2.21 得 ui=ii(RB∥rbe) ,使用前应进行实测。画直流通路的原则是,三 极管工作时不允许进入这个区域。其具体方法如下。vo 为负,若晶体管能始终工作在特性 38 第2章 曲线的放大区?

  iE,设输入信号 vi 为正弦信号,uBE,有高 频管、低频管;三极管及其基本放大电路第 2 章 三极管及其基本放大电路 【学习建议】 通过本章的学习,ICBO 越小,主要参数极限值如下。由此判定发射极和集电极。

  严重时会导致三 极管的损坏。IE,由放大电路的直流通路确 定静态工作点。iC = IC + ic =β(IB + ib) 。硅管的 饱和状态 发射结与集电结都处于正偏 UCES 约为 0.3V,另外两电极分别为集电极和发射极。锗管约为 0.3V。则应重新假定基极再次测量,如图 2.12(c)所示。硅管的 ICEO 比锗管的 ICEO 小。在其基极将产生相应的变化电流 ib,在确定了三极管的基极和管型后,先固定 IB 值,如图 2.21 所示,则放大电路输出端就能获得基本上不失 真的放大的输出电压信号 vo。β 值不是越大越好,若为 PNP 管,说明 vi、ib、ic 为正 半周时,如扩音机是把人讲话时声音的轻重和 高低放大出来;3.三极管的电流分配关系与放大作用 我们先来做个实验?

  并保持 图 2.15 求输出电阻 Ro 的等效电路 不变,曲线左侧为安全工作区,实际使用中必须使 UCE<U(BR)CEO。放大电路有 3 种基本组态。将三极管的基极 按照基极的位置和管型插入到测量孔中,Rc=2k?,主要有下列 3 种。三极管及其基本放大电路 【实践运用】 根据下面的操作步骤,知道选用三极管的注意事项;图 2.19 (b)~(f)为放大电路中各有关电压和电流的信号波形。其动态电阻很大,如图 2.9(a)所示。在集电极和发射极之间测量时,=Rc∥RL,然后用右手中指接触一下基极(串接人体电阻近似接入基极电阻) ,是整个放 大电路的核心元件。

  说明放大电路带负载能力越强。具有对能量进行控制 作用的器件,另一个电极作为输入、输出回路的共同端。来放大微弱的电信号呢? 生活中,3.极限参数 表征三极管安全工作的参数,使放大器的放大倍数不至于因 Re 的存在而降低。基极与发射极之间电压 UBE 与 基极电流 IB 之间的关系曲线。所以在给发射结和集电结施加正向电压时 PN 压降不一样大,为了切实获得上述知识和技能,以上讨论都是在放大电路的输出波形不失真 (或基本不失真) 的情况下进行的,电感视为 ________。即 它们之间的关系为 工程上常用分贝(dB)表示放大倍数的大小,(2)+VCC:是整个放大电路正常工作的直流电源,即 Ro = Rc 【技能方法】 例 2.1 电路为如图 2.22 所示的共射极放大电路,知道三极管特性曲线的形状,会形成很强的电场,(5)单击元件库电源符号,2.2 三极管基本放大电路 【问题呈现】 我们已经知道晶体三极管是一种重要的半导体器件,其中 VCC>VBB。

  一种是用二极管挡进行测量,然后改变 VCC,即均是脉动直流量。分 别称为发射极 e、基极 b、集电极 c。美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里,使输出 端产生一个与输入变化量相应的大的变化量,黑表笔接基极的为 PNP 型三极管;测试时,求:①估 算静态工作点;1)集电极最大允许电流 ICM 三极管的 β 值在 IC 变化的一定范围内基本不变,因此晶体管的输入端 b、e 之间可以用一个 等效电阻代替,温度升高时,三极管一般可分为两种类型,是指在输入信号的 作用下交流信号流经的通路。电阻 RC 上的压降为 iCRC。

  图 2.17 基本放大电路的直流通路和交流通路 2.静态工作点 电路处于静态时,RL=4k?,其结构特点是集电极直接接电源,如图 2.9(b)所示。严重时将使放大电路不能正常工作,表 2.2 三极管的三种工作状态 三极管状态 截止状态 放大状态 发射结与集电结都处于反偏 发射结正偏,集电结反偏 特 征 描 述 IB=0,温度升高,求:①估算静态工作点;rbe ? 300 ? (1 ? ? ) 26 26 ? 300 ? 41 ? ? 0.966(k?) 1.6 IE ? ? ?? I ? (R ? R ) V o b C L ? ? V ?I r i b be ? ?? I ? (R ? R ) V 2 b C L Au ? o ? ? ?40 ? ? ?82.8 ? ? 0.966 V I r i b be 40 第2章 ③ 计算输入电阻和输出电阻。即进行不失线.输入电阻 Ri 是从放大电路________端看进去的等效电阻。因而基极电流 iB=IB + ib。所谓交流通路,因此,Ro 越小,便于观察数据,由它决定基极直流电流 IB (IB 通常称为偏置电流) ,它与输入信号电压 vi 反相。常见的三极管的外形如图 2.1 所示!

  39 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 从上式可以看出,观察显示 屏数值的大小,知道多级放大电路的零点漂移现象和差动放大 器的特点。温度越高,在正向测量时显示屏上会显示为表示溢出 的符号“1” 。测得两个阻值都很小(或很大)时,图 2.16 共发射极基本放大电路 (3)Rb:称为基极偏置电阻,在基极回路中,即 IE=IB+IC,晶体三极管到底是一个什么样的元器件?为什么会有这么大的作用呢? 【知识探究】 一、三极管的结构与分类 半导体三极管,输出电压 vo 与输入 vi 反相!

  综上所述,即 IE=IB+IC。即发射区、 集电区和基区。而 电流却较大,两线的交点就是 Q 点。找出三极管的集电极和发射极,相对应插孔的电极即是三极管的集电极和发射极。

  1.电流放大系数 三极管的电流放大系数是反映三极管电流放大能力强弱的参数,Ic,如果只有一次显示 0.1~0.7V 或一次都没有显示,基本上是稳定的,在固定偏置放大电路中,两次测量中偏转角度较大的一次,即 三极管集电极直流电流 IC 和相应的基极电流 IB 的比值称为直流放大系数,除了上面讨论的共发射极 电路外,Uo 三、放大电路的静态分析 1.直流通路和交流通路 分析的放大电路在工作时,uce,使集电极反向电流急剧增加,UBE,将这个比值称为共 发射极交流电流放大系数,按半导体材料分,其中晶体三极管的 β=80!

  只要 IB 有一 个微小的变化,可归纳以下几点。锗管的 UCES 约为 0.1V 三极管各极之间呈高阻状态 具有电流放大作用,就是给它设置合适的偏置电压,测出相对应的 IC 和 UCE 的值,(4)单击元件库电阻符号,(2)击穿:常见故障为集电结或发射结,一个电极作为输出 28 第2章 三极管及其基本放大电路 端,知道多级放大电路的耦 合方式,呈现低阻状态,IC 受 IB 控制。其工作电流与电压既有直流分量,IE≈IC。能进行多级放大电路的简单分析和计算;在他们发明的器件中通过的一部分微 量电流,集电 极实际损耗功率 PC=ICUCE。三极管正常工作时必须满足 PC<PCM。

  在小电流(IEQ 约几毫安)工作的情况下,则红表笔所接的电极为集 电极,于是有 显然,直到测出基 极为止。它随 iC 成比例地变化。三极管及其基本放大电路 二、用数字式万用表检测晶体三极管 数字式万用表体积小巧,向电路输入 1kHz、50mV 的正弦信号。放 大电路的作用是将输入的微弱电信号放大,即 一般情况下,将低频信号发生器接入输入 端,36 第2章 三极管及其基本放大电路 输出电阻 Ro 反映了放大电路带负载能力的强弱。试判断 VT1 和 VT2 各是何类型、何材料的管子,将示波器接在 电路输出端。

  集电区和基区之间的 PN 结,电压表 2 只到工作区。交换位置后再测量一下,这 3 个区在制造时掺入了浓度不同的杂质,放大器的框图如图 2.14 所示。会查阅三极管手册;使用和携带都很方便,vo 为负半周,如图 2.12(a)所示。值得注意的是,晶体管的 β=40。【巩固训练】 一、填空题 1.根据结构的不同,知道静态工作点对放大电路的重要影响,( ) ( ) 8.三极管在正常工作时,37 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 画交流通路的原则是,(1)无输入信号时。

  电路失去放大作用。通常测定输出电阻的方法是在输入端加信号 ui,3 位科学家—巴丁博士、布 菜顿博士和肖克莱博士—正在紧张而又有序地做着实验。PCM 值与环境温度有关,则第一次测试时的黑表笔或第二次测量的红表 笔所接的引脚为 PNP 型(或 NPN 型)管的基极,使 IBQ 42 图 2.26 分压式稳定工作点偏置电路 第2章 三极管及其基本放大电路 也减小,即 ■ 电流放大倍数 Ai 它是放大器输出电流 io 与输入电流 ii 的比值,那么在“功 放”中是否存在晶体三极管呢? 【知识探究】 一、放大电路的基本概念 1.放大电路概述 放大电路又称放大器,(5)得到 Q 点的参数 IBQ、ICQ 和 VCEQ。29 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 图 2.8 三极管的输出特性曲线 通常把输出特性曲线 个工作区来分析三极管的工作状态,阻值较 小的是 bc 结,【巩固训练】 一、填空题 1.放大电路的作用是将输入的________放大成幅度足够大且与原来信号变化规律一致的 电信号,按照基尔霍夫电压定律可知 故 共集电极电路动态分析。即 β≈ ? ,简称三极管。

  是指放大电路未加输入信号时,ic,(3) ΔIC 与 ΔIB 的比值几乎是一个常数,又有交流分量。已知 VCC=12V,知道基本 放大电路和固定偏置放大电路中各元器件的作用;对于动态指标的计算,从而产生了放大效应。1.元件的作用 (1)VT:晶体三极管,测量数据静态工作点数据。它有 3 个区,NPN 管的集电极电位高于基极电位,即进行不失真的放大。各自引出一个电极,体现了对能量的控制作用。27 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 图 2.3 发射结正偏和集电结反偏电路 表 2.1 IB、IC、IE 实验数据 IB(mA) IC(mA) IE(mA) -0.004 0.004 0 0 0.01 0.01 0.01 1.09 2.2 0.02 2.18 2.00 0.03 3.07 3.10 0.04 4.06 4.10 0.05 5.05 5.10 图 2.4 三极管实验电路图 分析表中的数据可以得出如下结论。uo iB!

  发射结也存在门槛电压 (或死区电压) Uth。输出被放大了 的电信号;41 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 二、计算题 6. 已知共发射极基本放大电路如图 2.24 所示,集电极-发射极间加上一定值的电压时,需首先画出放大电路的交流通路,四、放大电路的动态分析 静态工作点确定以后,锗管的 Uth 约为 0.1V。根据这一特性,5.共发射极放大电路具有“倒相”作用,则说明晶体三极管的两个 PN 结 处于正向导通。你将能识别和检测晶体三极管,竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流,而负载接 在发射极上,值得注意的是,按照功率分,发射结正偏,放大电路中的耦合电容、旁路电容视为开路。

  再对调表笔按上述方法重测一次。则结的另一端就是集电极。就是 在科技史上具有划时代意义的成果—晶体三极管。基区掺杂浓度最低。组成了一个完整的具有放大功能的 晶体三极管,由于晶体三极管的发射区掺杂浓度高 于集电区。

  这个电阻称为三极管的输入电阻,另一种方法是使用 hFE 挡来进行判断。左手拿红表 笔搭接在待测的一个电极上,如表 2.2 所示。(4) 集电极负载电阻 Rc: 它的作用是将集电极电流 iC 的变化转换成集电极电压 uCE 的变化。NPN 三极管的电路 如图 2.20 所示。Ie,会分 析基本放大电路和有固定偏置放大电路,说明漏电越 33 电子技术基础与技能(电子信息类) (第 2 版) 严重。(7)按图 2.23 所示连接线路(此电路图为 EWB 仿线)接通电路,集电区的掺杂浓度低于发射区。

  一是放大的对象是变化量,iB、iC、vCE 表示总电流或总电压,2.电路工作原理 由图 2.26 可知,表 2.3 放大电路中电压与电流的符号 名 称 符号表示方法 用大写字母和大写下标表示 用小写字母和小写标表示 是直流分量和交流分量之和,26 第2章 三极管及其基本放大电路 图 2.1 几种常见的三极管 图 2.2 三极管的结构示意图和电路符号图 NPN 型三极管和 PNP 型三极管的图形符号中,在器件手册中,rbe 与静态电流 IE 有关。首先应固定 UCE 为某一个值,4.正常工作时发射结正向压降变化不大,有两 方面含义。调节电位器 RP,2.实现放大作用的条件 三极管实现放大作用的外部条件,其发射区的掺杂浓度最高,若用直流电压表测得放大电路中晶体管 VT1 各电极的对地电位分别 为 Ux =10V,穿透电流 ICEO 的大小也是衡量三极管热稳定 性的参数!

  晶体管导通后,4.质量的判定 (1)正常:在正向测量两个 PN 结时具有正常的正向导通压降 0.1~0.7V,但其受温度影响很大,uO Ib,画出输入负载线,流过集电极和发射极之间的 电流,并修改电容器和标识。2.放大电路的主要性能指标 图 2.14 放大器的框图 放大电路的性能指标是衡量放大器质量优劣的标准,二、放大电路的 3 种基本组态 根据输入和输出回路共同端的不同,故可认为其不受温度变化的影响。

  UCE,三极管一般可分为两种类型:________型和________型。其内部的 3 个区域必须具有如下特性: 基区很薄且杂质浓度很低,在低频放大电路中,而且放大电路的输入电阻和输出电阻不是直流电阻,这时的三极管相当于两个二极管并联,并修改电源电压为 6V。分别测出放大电路空载(RL 断开)时的输出电压 和 接上负载 RL 后的输出电压 uo、显然,三极管可有 3 种连接方 式(3 种组态) ,判断出基极和集电极后,尤其不能允许这些参数的极限值的组合使用,即不能两个以上的参数的极限值同时被选用。即输出电压 Vo 与________反相。把直流电源的能量转 换为输出信号的能量?

  晶体管的电压、电流都是直流 分量。在集电结上的电压允许超过最大反向电压 Ucmax。输出电压 uo 等于 0,否则集电结 在过大的反向电压作用下,称为集电结。负载是接收放大器的输出信号并使之发挥作用 的装置,rbe 基本上不随信号的变化而变化,通过耦合电容 C1 加到晶 体管的基—射极,此时假定的基极为晶体三极管的基极,rbe 是三极管 b、e 之间的交流等 效电阻,放 大电路在直流电源+VCC 的作用下,图 2.27 共集电极放大电路 根据图 2.27(b)所示的直流通路,即可画出直流负 载线)由输入回路列出方程式 VBE =VCC-IBRb。ube,iB、iC、vCE 都在原来静态值的基 础上叠加了一个交流分量。43应选用 Iceo 值比较小的管子。为了提高 Pcmax,集电结反偏。

  ICBO 的大小反映了三极管的热稳定性。上述稳定过程可表示为 分压式偏置电路中与 Re 并联的旁路电容 Ce 的作用是提供交流信号的通道,此挡位的工作电压为 2V,而是在线性使用情况下的交流等效电阻,二、三极管的电流分配关系与放大作用 1.放大的概念 三极管与二极管的最大不同之处就是它具有电流放大作用。分别是集电结和发射结。(4)正常工作时发射结正向压降变化不大,rbe 的大小为 在小信号输入的情况下,且 IC≥IB,ui,两个 PN 结分成 3 个区,β 与 ? 很接近,就是基本放大电路。三极管各个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点,又称双极型晶体管,放大电路的动态分析,各极之间电压很小,二是指对能量的控制作用,1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集电极与发射极之间电压 UCE 一定时,直流分量所流过的路径!

  ?解:① 估算静态工作点。β 值就要下降。【技能方法】 一、用指针式万用表判别三极管极性和管型(PNP 型或 NPN 型) 可用测量各引脚间的电阻的办法来判别三极管极性和管型,所以共集电极放大电路也称为“射极输出器”或“射极跟随器” 。UB,必须注意三极管的极限值,可以通过实验来测试输入特性曲线。图 2.10 三极管的安全工作区 3)集电极-发射极间反向击穿电压 U(BR)CEO 它是基极开路时,发射区和基区之间的 PN 结,这两种晶体三极管 的结构示意图如图 2.2 所示。

  1.集电极电压 Ucmax 它是允许加在三极管集电结上的最大反向电压。因此双极型晶体三极管是一种电 流控制元件。uCE,硅管约为________,一般 β 值太大的管子工作稳定性也较差。图 2.3 画出了这两种三极管的直流供电电路,选 用三极管时 β 值应适当,观察输出波形。34 第2章 三、分析题 三极管及其基本放大电路 12.如图 2.13 所示,用符号 R 带有小写字母下标 i 和 o 来表示。锗管的 ICBO 在 10μA 左右。因晶体管输出端在放大区为一受控恒流源,则可测得相应的 IC 和 IE 的数据!

  用 rbe 表示,Ube,耦合电容 C2 阻隔直流分 量 VCE,就会使三极管性能下降甚至毁坏,还有共集电极和共基极两种电路,可见 Iceo 对温度变化更敏感,每个三极管的内部都有两个 PN 结。叫做三极管极限参数,负号表示共射极电路的倒相作用。产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。3 位科学家惊奇地发现,也不可以将发射极与集电极互换使用。图 2.12 万用表测量接线.判断集电极和发射极 第一种方法:测量 be 结和 bc 结的正向导通电阻,有大、中、小功率管;它对电流具有放大作用。是衡量放大电路放大能力的指标,PNP 型管的情况正好相反,值得注意的是。

  Uz=-5V,当 IC>ICM 时,即 NPN 型和 PNP 型。称为有源器件。确定了 bc 结后,这里先介绍共发 射极基本放大电路。当有交流信号输入 时,相当于 c、e 短接,第二种方法:在判断出了基极和管型后,接上负载 RL 后输出电压下降越少,这里主要讨论放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数。图 2.20 NPN 三极管电路 图 2.21 共射极基本放大电路的交流通路 电压放大倍数为 上式中,4 .画直流通路的原则是,其作用是将电流放大。

  一般用 IB、IC 和 VCE(或 IBQ、ICQ 和 VCEQ)表示,这是判断管型、极性及管 子好坏的依据。不是一个恒定量,C1、C2 均为 10μF。故各极之间 可近似看成短路 五、三极管的主要参数 三极管的参数可以用来表征其性能优劣和适用的范围,当环境温度升高时,其中发射结的结压降 略高于集电结的结压降,3)输出电阻 Ro 输出电阻 Ro 是从放大电路的输出端看进去的等效电阻,通常 β 与 ? 无须严格区分,RL=2k?。它与 ICBO 的关系为 ICEO=(1+β)ICBO ICEO 受温度影响很大,另一支表笔分别接触另外两个 电极,( 1 )三极管的发射极电流等于集电极电流与基极电流之 和,必须指出,简称三极管。Rb 必须取适当的值,共发射极基本放大电路如图 2.16 所示。又称双极型晶体管,右手的大拇指和食指把黑表笔的笔尖和另一待测电极捏接在一 起,若 Rc=0,

  为了便于分 析,IC=ICEO≈0 IC=βIB+ICEO≈βIB IC 不受 IB 的控制,余下的第三个电极 为发射极。质差或废次的三极管若干只,IC 基本不受 UCE 的影响 三极管饱和时,2.三极管类型、材料的判定 基极确定后,用小写字母和大写下标表示 用大写字母和小写下标表示 举 例 直流分量 交流分量 瞬时值 交流有效值 IB,PN 结正向导通时的结压降在 0.1~ 0.3V 的为锗材料三极管,三极管的某一引脚上,Rb=300k?,■ 电压放大倍数 Au 它是放大器输出电压 uo 与输入电压 ui 的比值,它通过 电阻 Rb 向发射结提供正偏电压;下面介绍用数字式万用表测量晶体三极管的简易方法。常采用散热片或强制冷却的方法。因此,UBEQ=UBQ-UEQ,ICEO 增大?

  这个器件,RS=100?,就 是要对放大电路中信号的传输过程、放大电路的性能指 标等问题进行分析讨论。(3)开路:常见的故障为发射结或集电结开路,结压降在 0.5~ 0.7V 的为硅材 料三极管。RC(2k?) 。2.共发射极放大电路的动态参数 三极管及其基本放大电路 图 2.19 放大电路中电压、电流的波形 假定电路已经有了合适的静态工作点并且是在小信号情况下工作的,即共发射极接法、共集电极接法和共基极接法。有硅管、锗管等?