第一章晶體二極管及其應用§1-1半導體基礎知識§1-2PN結與晶體二極管§1-3二極管與運用§1-4二極管應用§1-1半導體基礎知識半導體的特性本征半導體雜質半導體半導體特性

半導體特性摻入雜質則導電率增加幾百倍摻雜特性半導體器件溫度增加使導電率大為增加溫度特性熱敏器件光照不僅使導電率大為增加還可以產生電動勢光照特性光敏器件光電器件本征半導體本征半導體完全純凈、結構完整的半導體晶體。純度：99.9999999%，“九個9”它在物理結構上呈單晶體形態。常用的本征半導體Si+14284Ge+3228184+4本征半導體1.本征半導體中有兩種載流子—自由電子和空穴它們是成對出現的2.在外電場的作用下，產生電流—電子流和空穴流電子流自由電子作定向運動形成的與外電場方向相反自由電子始終在導帶內運動空穴流價電子遞補空穴形成的與外電場方向相同始終在價帶內運動雜質半導體雜質半導體摻入雜質的本征半導體。摻雜后半導體的導電率大為提高摻入的三價元素如硼B、Al、銦In等，形成P型半導體，也稱空穴型半導體摻入的五價元素如磷P、砷Se等，形成N型半導體，也稱電子型半導體N（Negative負）型半導體（電子型半導體）摻雜：特點：多數載流子：自由電子（主要由雜質原子提供）少數載流子：空穴（由熱激發形成）少量摻入五價雜質元素（如：磷，砷等）P（Positive正）型半導體（空穴型半導體）摻雜：少量摻入三價雜質（如硼、鎵和銦等）特點：多子：空穴（主要由雜質原子提供）少子：電子（由熱激發形成）§1-2PN結原理PN結PN結單向導電特性VPN結的接觸電位內電場的建立，使PN結中產生電位差。從而形成接觸電位V/導通電壓UON/開啟電壓UT

接觸電位V/導通電壓UON/開啟電壓UT決定于材料及摻雜濃度硅：V=0.7V鍺：V=0.2-0.3V由此可以得出結論：PN結具有單向導電性。PN結的單向導電性PN結加正向電壓時，呈現低電阻，具有較大的正向擴散電流；PN結加反向電壓時，呈現高電阻，具有很小的反向漂移電流。45PN結的實質PN結=空間電荷區=耗盡層=阻擋層=勢壘層=內電場=電阻PN結的單向導電性單向導電性：

PN結正偏時導通（大電流），

PN結反偏時截止（小電流）。式中Is反向飽和電流;UT=kT/q溫度電壓當量。k波爾茲曼常數（1.38×10-23J/K)；

T=300k（室溫）時UT=26mv（很重要）PN結電流方程由半導體物理可推出：當加反向電壓時：當加正向電壓時：(U>>UT)PN結兩端的電壓與流過PN結電流的關系式§1-3二極管及應用二極管伏安特性二極管模型二極管應用一.二極管的結構與伏安特性：(一).二極管的結構（實質為一個PN結）。舊符號新符號陽極(Anode)陰極(Cathode)器件模型：由理想元件構成的能近似反映電子器件特性的等效電路。二極管的伏安特性的分段線性近似模型⑴理想開關模型(用于UON<<外加電壓）

二極管→理想開關（如下圖）正偏時正向電壓=0，反偏時反向電流=0IDUUD三.二極管的模型⑵恒壓源模型（用于UON和外加電壓可比擬時5-10倍）：圖1-20（P13）相當于一個理想二極管和一個恒壓源串聯，注意方向。結論：二極管反偏或正偏電壓小于導通電壓UON時，二極管截止，電流為零；正偏電壓大于導通電壓UON時，二極管導通，二極管的端電壓不隨電流變化→為UON恒壓特性。⑶折線近似模型(自學）圖1-21例1-1：P13～14解法1：圖解法或負載線法。解法2：估算法。4二極管的交流小信號模型(用于工作在二極管伏安特性近似線性的正偏區域時）

→工作點Q處的交流電阻rd正向電壓時：(1).OQ斜率的倒數是正向電阻R。(2).R與Q有關，Q不同,R也不同反向電壓時：I很小，R很大。IDUDD0IUQUDID為非線性電阻：用靜態電阻和動態電阻描述(一).直流電阻：四.晶體二極管的電阻：定義為：RD=UD/ID;靜態工作點tg=ID/UD=1/R二極管的正向伏安特性(2).MN的斜率:tg=I/U=-1/RL0UIIDEDDRLUDEDMED/

RLN(1).MN為直流負載線。UD=ED-IDRL;ID=f(UD)兩條曲線的交點為靜態工作點Q：(二).靜態工作點：Q(3).直流電阻:RD=UD/IDQUDID作Q的切線，則有:rd=U/I;

或rd=dU/dI因為：I=IseU/UT;

交流電導：g=dI/dU=I/(UT)交流電阻：r=1/g=

UT/I室溫（300K)下：UT=26mv交流電阻：rd=26mV/ID(mA)（很重要）IQ0UUI二極管工作時既有直流，又有交流。(三).交流電阻：五.二極管工作狀態的判斷方法：(重點)

首先假定二極管截止（或將二極管斷開），然后確定二極管兩端的電位差，如果陽--陰極的電位差為正且大于VON，則二極管導通，兩端電壓為二極管導通電壓；反之，則二極管截止。注意：電路中有多個二極管時，應先假定所有二極管斷開，確定原二極管兩端的電位差，再令正向電位差最大且大于VON者優先導通，然后重復以上過程，判斷其余二極管的工作狀態。

（1）低頻及脈沖電路中，做整流、限幅、鉗位、穩壓、波形變換…（2）集成運放加二極管構成指數、對數、乘法、除法等運算電路（3）高頻電路中做檢波、調幅、混頻等1.3.4二極管的應用(重點）電源變壓器:將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2。整流電路濾波電路穩壓電路u1u2u3u4uo整流電路濾波電路穩壓電路整流電路:將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路:清除電網波動及負載變化的影響,保持輸出電壓u0的穩定。直流穩壓電源的組成和功能1、單相半波整流電路1、工作原理iDu2tuot設變壓器輸出電壓：u2=U2sinωtu1

u2uoRL+－則輸出電壓：uo=2、電路特點優點：結構簡單，元件少。缺點：輸出波形脈動大，利用率低+－優點：電路簡單，一個二極管缺點：轉換效率低，輸出直流電壓低二、單相全波整流電路u1u2u2D1RLD2u2tuot電路分析：u0=輸入交流電壓：經整流后，直流輸出電壓為半波的兩倍：優點：輸出電壓高缺點：變壓器需要抽頭，兩個二極管

3、單相橋式整流電路u2正半周時電流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo+-+-1工作原理優點：輸出電壓高，變壓器不需要抽頭。缺點：4個二極管(2)濾波電路幾種濾波電路（a）電容濾波電路（常用）（b）電感電容濾波電路（倒L型）（c）型濾波電路濾波電路的結構特點:電容與負載RL并聯，或電感與負載RL串聯。

濾波電路濾波電路的結構特點:電容與負載RL并聯，或電感與負載RL串聯。交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓原理：利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。限幅電路:當輸入信號電壓在一定范圍內變化時,輸出電壓隨輸入電壓相應變化；而當輸入電壓超出該范圍時,輸出電壓保持不變。通常將輸出電壓uo開始不變的電壓值稱為限幅電平,當輸入電壓高于限幅電平時,輸出電壓保持不變的限幅稱為上限幅；當輸入電壓低于限幅電平時,輸出電壓保持不變的限幅稱為下限幅。

(3).

限幅電路圖:并聯二極管上限幅電路限幅電路如圖所示。改變Ｅ值就可改變限幅電平。

用途：在貴重器件的前端，加限幅電路保護。

雙向限幅電路：圖1-30，設vi(t)=3sinωt，VD=0.7V※（請同學自行設計雙向限幅為±2.1V的電路）

1.4.PN結的反向擊穿和穩壓二極管

1.4.2.穩壓管（重點）穩壓管→專門工作在反向擊穿狀態的二極管。電路符號圖（b），特性曲線圖（a）硅穩壓二極管穩壓電路的原理硅穩壓二極管穩壓電路的電路圖如圖所示。

它是利用穩壓二極管的反向擊穿特性穩壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變化。圖硅穩壓二極管穩壓電路穩壓二極管3.穩壓電路正常穩壓時VO=VZ#穩壓條件是什么？IZmin

≤IZ≤IZmax#不加R可以嗎？穩壓電阻的計算如下

當輸入電壓最小，負載電流最大時，流過穩壓二極管的電流最小。此時IZ不應小于IZmin，由此可計算出穩壓電阻的最大值，實際選用的穩壓電阻應小于最大值。即

當輸入電壓最大，負載電流最小時，流過穩壓二極管的電流最大。此時IZ不應超過IZmax，由此可計算出穩壓電阻的最小值。即(1)(2)穩壓二極管在使用時一定要串入限流電阻，不能使它的功耗超過規定值，否則會造成損壞！

(一).勢壘電容CT:

把PN結看成平板電容器，加正向電壓或反向電壓時像電容的充放電。（此電容效應為勢壘電容）(二).擴散電容CD:擴散電容是由載流子在擴散過程中的積累引起的電容。

（三）變容二極管：利用PN結勢壘電容CT隨外電壓U的變化而變化的特點制成的二極管。符號1.5.二極管的電容和變容二極管（自學）第二章雙極型晶體三極管(BJT)科學家研究世界工程師創造嶄新世界西奧多?馮?卡曼(TheodorevonKarman)美籍匈牙利力學家,近代力學奠基人之一。

第二章雙極型晶體三極管(BJT)晶體三極管的工作原理三極管的伏安特性曲線三極管的特性參數三極管的小信號模型

BipolarJunctionTransistor

晶體三極管的工作原理三極管的結構.由三層半導體組成，有三個區、三個極、兩個結BECBEC發射極的電路符號繼續一、晶體管結構簡介基區(P):很薄——引出基極b.

發射區(N):與基區的接觸面較小——引出發射極e.

集電區(N):與基區的接觸面較大——引出集電極c.1.晶體管一般由NPN和PNP兩種結構組成注意：發射極的符號帶箭頭。PNP型ECBECBNPN型半導體三極管電路符號2.晶體管有三個區:雙極型晶體管(BJT)雙極型晶體管(BJT)(二)晶體管的放大狀態

外部條件：發射結E正偏，集電結C反偏，稱為BJT的放大偏置。內部條件：發射區摻雜濃度遠大基區于摻雜濃度；基區寬度很薄；晶體二極管：單向導電性;晶體三極管：放大作用。BEC三極管在工作時一定要加上適當的直流偏置電壓才能起放大作用;雙極型晶體管(BJT)即滿足下列電壓關系：

NPN管：VCB﹥0，VBE﹥0或VC＞VB

＞VEPNP管：VCB﹤0，VBE﹤0或VC＜VB＜VEBECBEC放大作用的外部條件（重點）發射結加正向電壓即發射結正偏集電結加反向電壓即集電結反偏三極管在工作時一定要加上適當的直流偏置電壓才能起放大作用;三種偏置情況NPN截止放大飽和發射結反偏正偏正偏集電結反偏反偏正偏

放大區－－此時發射結正向偏置，集電結反向偏置。

截止區－－即截止時兩個PN結都反向偏置飽和區－－飽和時，晶體管的發射結處于正偏、集電結也處于正偏雙極型晶體管(BJT)BJT電路符號（1）帶箭頭為發射極（E)，箭頭向外為NPN管，向內為PNP管。亦代表管端電流方向。

(2)|

VBE|≈

0.7V為Si管；|

VBE|

≈

0.3V為Ge管；（3）公共極(控制端）為基極（B)。雙極型晶體管(BJT)二、晶體管的電流分配與放大作用IE=IB+ICNNP空穴電子ecbIBIEICICBOIENIEPIBN電流方向繼續本頁完由電路分析的內容可知,三個電極之間的電流關系為：VEEVCCIE=IB+IC

IC>>IBRbVEEVCCRLIB發射極與基極之間為正向偏置+－+－IE=IB+IC集電極與基極之間為反向偏置ICVCC+－+2.晶體管的電流分配1.晶體管各PN結電壓連接的一般特性三極管的三個極不管如何連接,這個關系是不會改變的。以后畫電路時三極管就不再使用結構圖而用電路符號圖了。晶體管的電流分配晶體管的放大作用2－2.三極管的伏安特性曲線三極管的伏安特性指管子各電極的電壓與電流的關系曲線RCVCCIBIERB+UBE+UCEVBBCEBIC+++三極管的三種組態

雙極型三極管有三個電極，其中兩個可以作為輸入,兩個可以作為輸出，這樣必然有一個電極是公共電極。三種接法也稱三種組態：共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示;共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示。共發射極接法，發射極作為公共電極，用CE表示；B是輸入電極，C是輸出電極，E是公共電極。IB是輸入電流，UBE是輸入電壓，加在B、E兩電極之間。IC是輸出電流，UCE是輸出電壓，從C、E兩電極取出。

輸入特性曲線:IB=f(UBE)

UCE=C輸出特性曲線:IC=f(UCE)

IB=C本節介紹共發射極（ＣＥ）接法三極管的靜態特性曲線：RCVCCIBIERB+UBE+UCEVBBCEBIC+++晶體管的共射特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB實驗線路RL特性曲線三極管輸入特性曲線1.Uce=0V時，發射極與集電極短路，發射結與集電結均正偏，實際上是兩個二極管并聯的正向特性曲線。2.當Uce

≥1V時，Ucb=Uce

-Ube

>0，集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，且基區復合減少，IC/IB增大，特性曲線將向右稍微移動一些。但Uce再增加時，曲線右移很不明顯。通常只畫一條。輸入特性曲線分三個區②非線性區①死區③線性區①②③正常工作區，發射極正偏NPNSi:Ube=0.6~0.7VPNPGe:Ube=-0.2~-0.3VBJT的三個工作區域

(1)飽和區：一般把輸出特性直線上升和彎曲部分劃為飽和區。(2)放大區：BJT輸出特性的平坦部分接近于恒流特性，它符合C=B的規律。

(3)截止區：一般把輸出特性B=0曲線以下的部分稱為截止區。01346iC/mA4321VCE/V25℃NiBIB=40μA80120160200250Q2QQ1M飽和區放大區截止區擊穿區(4)擊穿區：VCE增加,C結反向擊穿,iC急增。溫度對特性曲線的影響1.溫度升高,輸入特性曲線向左移溫度每升高1C，UBE

22.5mV溫度每升高10C，ICBO

約增大1倍2.溫度升高,輸出特性曲線向上移OT1溫度每升高1C，

0.5%1%輸出特性曲線間距增大iCuCET2>T1iB=0第二章半導體三極管T2>電流放大系數共基直流電流放大系數共基交流電流放大系數共射交流電流放大系數=Ic/IbUce=Cα=Ic/Ie

Ucb=C共射直流電流放大系數電流放大系數共射極放大電路：直流：

交流：

共基極放大電路：直流：交流：在通常情況下，直流與交流放大系數接近，故可混用。極間反向電流ICBO、ICEO頻率參數fhfe、fhfb、fT極限參數ICM、VBR、PCM四、半導體三極管的主要參數2.極間反向電流

集基反向ICBO

穿透電流ICEONNP空穴電子ecbIBIEICICBOIENIEPIBN電流方向2.極間反向電流VEEVCCRbVEEVCCRLIB+－+－IE=IB+ICICVCC+－+①集電極-基極反向飽和電流ICBO②集電極-發射極反向飽和電流ICEO(習慣稱為穿透電流)雙極型晶體管(BJT)1.電流放大系數和四、半導體三極管的主要參數4.極限參數(1)集電極最大允許電流ICM所謂三極管的極限參數就是三極管工作時不允許超過的一些指標,使用中若超過這些參數三極管就不能正常工作甚至會損壞。4.極限參數

(1)集電極最大允許電流ICMICM是指集電極電流增大使下降到額定值的2/3時,所達到的集電極電流值.

使用中若超過此值,晶體管的就會達不到要求,長時間工作還可能會損壞管子。雙極型晶體管(BJT)極限參數ICM、VBR、PCM(2)反向擊穿電壓

①V(BR)CEO(2)反向擊穿電壓V(BR)V(BR)CEO是指基極開路時集電極與發射極間的反向擊穿電壓.V(BR)CEO①集發間的反向擊穿電壓V(BR)CEO繼續本頁完四、半導體三極管的主要參數(1)集電極最大允許電流ICMc基極開路ebVCCV(BR)CEO使用中若超過此值,晶體管的集電結就會出現雪崩擊穿。雙極型晶體管(BJT)4.極限參數極限參數ICM、VBR、PCM(2)反向擊穿電壓V(BR)①集發間的反向擊穿電壓V(BR)CEO②V(BR)EBOV(BR)EBO是指集電極開路時發射極與基極間的反向擊穿電壓.

使用中若超過此值,晶體管的發電結就可能會擊穿。V(BR)CEO②發基間的反向擊穿電壓V(BR)EBO繼續本頁完+－晶體管工作在放大狀態時發基極一般是處于正向偏置+－但在某些場合(如作電子開關使用時),發基極會處于反向偏置,這時就要考慮V(BR)EBO四、半導體三極管的主要參數(1)集電極最大允許電流ICM雙極型晶體管(BJT)4.極限參數極限參數ICM、VBR、PCM(2)反向擊穿電壓V(BR)①集發間的反向擊穿電壓V(BR)CEO②發基間的反向擊穿電壓V(BR)EBO③V(BR)CBOV(BR)CBO是指發射極開路時集電極與基極間的反向擊穿電壓,其數值較高.

使用中若超過此值,晶體管的集電結就可能會產生雪崩擊穿。V(BR)CEO繼續本頁完+－晶體管工作在放大狀態時發基極處于正向偏置(電壓較小),③集基間的反向擊穿電壓V(BR)CBO+－+－集發處于反偏(電壓較大),所以集基間是處于反偏狀態的。四、半導體三極管的主要參數(1)集電極最大允許電流ICM雙極型晶體管(BJT)4.極限參數極限參數ICM、VBR、PCM(2)反向擊穿電壓V(BR)(3)集電極最大允許功率損耗PCMPCM是指集電結上允許損耗功率的最大值.

集電結上有電流和電壓,會產生一定的熱功率,熱功率達到一定的數值后產生的熱量會損壞集電結,PCM就是規定了晶體管在使用中的熱功率不能超過此值。V(BR)CEO(3)集電極最大允許功率損耗PCM確定了PCM后,晶體管在使用過程中流過集電結的電流iC和電壓vCE的乘積不能超過此值。即PCM≥iCvCE晶體管在使用過程中集電結的功率PC<PCM=iCvCE,則晶體管是安全的,若超過此值晶體管就可能會損壞。根據PCM=iCvCE

,在輸出特性曲線上作一曲線(屬反比例曲線）,曲線外是不安全區,曲線內是安全區。不安全區四、半導體三極管的主要參數(1)集電極最大允許電流ICM雙極型晶體管(BJT)4.極限參數極限參數ICM、VBR、PCM(2)反向擊穿電壓V(BR)(3)集電極最大允許功率損耗PCM確定了PCM后,晶體管在使用過程中流過集電結的電流iC和電壓vCE的乘積不能超過此值。即PCM≥iCvCE晶體管在使用過程中集電結的功率PC<PCM=iCvCE,則晶體管是安全的,若超過此值晶體管就可能會損壞。根據PCM=iCvCE

,在輸出特性曲線上作一曲線(屬反比例曲線）,曲線外是不安全區,曲線內是安全區。晶體管工作安全區(結束頁)很顯然,由ICM、V(BR)CEO和PCM三條曲線所包圍的區域才是晶體管工作的安全區.

在此區域內晶體管的三個參數都不超出其極限參數。V(BR)CEO不安全區安全區四、半導體三極管的主要參數(1)集電極最大允許電流ICM雙極型晶體管(BJT)4.極限參數極限參數ICM、VBR、PCM·特征頻率BJT小信號工作，當頻率增大時使信號電流ib與ic不同相，也不成比例。若用相量表示為，，則稱為高頻。是當高頻的模等于1時的頻率。特性參數放大電路小信號運用時，在靜態工作點附近的小范圍內，特性曲線的非線性可忽略不計，近似用一段直線來代替，從而獲得一線性化的電路模型，即小信號（或微變）電路模型。2.4晶體三極管小信號電路模型三極管的簡化微變等效電路（重點）等效ebcebcrbeic=ib請注意如下問題：⑴電流源為一受控源，而不是獨立的電源。⑵電流源的流向不能隨意假定，而是由ib決定。⑶該模型僅適用于交流小信號，不能用于靜態分析和大信號。放大電路的微變(交流)等效電路（小信號模型）將交流通道中的三極管用微變(交流)等效電路代替:交流通路RbRCRLuiuouirbeibibiiicuoRbRCRL交流等效電路:對于小功率三極管(重點)P612.42更正：rbe=rbb’+(1+)VT/IBQ=rbb’+VT/IEQ(靜態工作點)rbb,=200/300歐VT=26mV(常溫下）rbe的量級從幾百歐到幾千歐。uirbeibibiiicuoRBRCRL（通常）

第三章晶體管放大電路基礎(全書重點）3.1放大電路的工作原理及分析方法3.2BJT偏置電路（直流通路：提供合適的靜態工作點Q點，保證BJT發射結正偏，集電結反偏，放大信號始終處在放大工作區，避免出現截止及飽和失真。介紹固定基流電路，基極分壓射極偏置電路）

第三章晶體管放大電路基礎(全書重點）3.3放大電路的技術指標及基本放大電路本節討論小信號放大器的基本指標:電壓放大倍數（電壓增益），源電壓放大倍數（源電壓增益），交流輸入電阻，交流輸出電阻，功率增益等；第五章將討論大信號放大器的非線性失真，輸出功率和效率等指標；第六章將討論放大器的上，下限頻率，通頻帶，頻率失真等頻率指標；基本放大電路：共射，共基，共集。3.4多極放大電路（自學）3.1放大電路的工作原理及分析方法1放大的概念所謂“放大”，是指將一個微弱的交流小信號（疊加在直流工作點上），通過一個裝置（核心為三極管/場效應管），得到一個波形相似（不失真）、但幅值卻大很多的交流大信號的輸出。這個裝置通常就是晶體管/場效應管放大電路。因此，放大作用的實質是晶體管的電流、電壓或功率的控制作用。電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的雙端口網絡表示，如圖：uiuoAu2放大器的組成原則：直流偏置電路（即直流通路）要保證器件工作在放大模式。交流通路要保證信號能正常傳輸，即有輸入信號vi時，應有vo輸出。2放大器的組成原則：

判斷一個電路是否具有放大作用，關鍵就是看它的直流通路與交流通路是否合理。若有任何一部分不合理，則該電路就不具有放大作用。元件參數的選擇要保證信號能不失真地放大。即電路需提供合適的Q點及足夠的放大倍數。

3放大電路的分析方法放大電路分析靜態分析動態分析估算法圖解法微變（小信號）等效電路法圖解法計算機仿真靜態——時，放大電路的工作狀態，也稱直流工作狀態。放大管的直流電流電壓稱為放大器的靜態工作點。靜態工作點由直流通路求解。

動態——時，放大電路的工作狀態，也稱交流工作狀態。放大器工作時，信號（電流、電壓）均迭加在靜態工作點上，只反映信號電流、電壓間關系的電路稱為交流通路。

uouiVCC基本思想

非線性電路經適當近似后(模型化)可按線性電路對待，利用疊加定理，分別分析電路中的交、直流成分。分析三極管電路的基本思想和方法直流通路(ui=0)分析靜態。交流通路(ui

0)分析動態，只考慮變化的電壓和電流。uouiVCC直流通路：只考慮直流信號的分電路。·畫直流通路時應將電容開路（電容不通直流），電感短路（電感上直流電壓為零）。

uouiVCC交流通路：只考慮交流信號的分電路。畫交流通路時應將恒壓源短路（無交流電壓），恒流源開路（無交流電流）；耦合、傍路電容短路（無交流電壓）。

uouiVCC放大電路的靜態分析工作原理2.圖解法放大電路的輸入和輸出直流負載線三極管的輸入和輸出特性曲線確定靜態工作點（1）由輸入特性曲線和輸入直流負載線求IBQ、UBEQVCCIBICUBEUCEUBE=VCC-IBRb→直流負載線iBuBEVCC/RbVCCIBQUBEQQ-1/Rb作出直流負載線，直流負載線和輸入特性曲線的交點即是靜態工作點Q，由Q可確定IBQ、UBEQUCE=EC-ICRc→直流負載線（1）由輸入特性曲線和輸入直流負載線求IBQ、UBEQ放大電路的靜態分析工作原理2.圖解法（2）由輸出特性曲線和輸出直流負載線求ICQ、UCEQVCCIBICUBEUCE求兩點IC=0UCE=ECUCE=0IC=EC/Rc作出直流負載線，直流負載線和輸出特性曲線的有多個交點。只有與iB=IBQ對應的那條曲線的交點才是靜態工作點放大電路的靜態分析2.圖解法工作原理由圖可見：如改變IBQ的數值，便可改變靜態工作點的位置，從而影響放大電路的放大質量.1.由直流負載列出方程UCE=UCC－ICRc2.在輸出特性曲線上確定兩個特殊點,即可畫出直流負載線。

關鍵：直流負載線的確定方法：3.在輸入回路列方程式UBE=UCC－IBRb4.在輸入特性曲線上，作出輸入負載線，兩線的交點即是Q。5.得到靜態工作點Q點的參數IBQ、ICQ和UCEQ。放大電路的靜態分析2.圖解法工作原理VCC、VCC/Rc放大電路的圖解分析方法通過作圖的方法求AU、AI及放大電路的最大不失真電壓交流負載線：放大器工作時動態工作點的運動軌跡。

交流負載線確定方法：

1.通過輸出特性曲線上過Q點做一條斜率為-1/RL'直線。

2.交流負載電阻RL′=RL∥Rc

3.交流負載線是有交流輸入信號時，放大器工作時動點(vCE,iC)的運動軌跡。

uouiiiicib比直流負載線要陡飽和失真截止失真由于放大電路的工作點達到了三極管的飽和區而引起的非線性失真。由于放大電路的工作點達到了三極管的截止區而引起的非線性失真。波形的失真雙向失真

放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要：

1.工作點Q要設置在輸出特性曲線放大區的中間部位；2.要有合適的交流負載線。3.輸入信號的幅度不能太大.工作點位置合適信號過大而引起的非線性失真。4.放大倍數不能太大.3.2BJT偏置電路設置靜態工作點的電路稱放大器的偏置電路。對偏置電路的要求提供合適的Q點，保證器件工作在放大模式。例如：偏置電路須保證三極管E結正偏、C結反偏。當環境溫度等因素變化時，能穩定電路的Q點。例如：溫度升高，三極管參數、ICBO、VBE(on)而這些參數的變化將直接引起Q點發生變化。當Q點過高或過低時，輸出波形有可能產生飽和或截止失真。三極管偏置電路(介紹兩種基本偏置電路)（一）固定（穩）基流電路（最簡單的偏置電路）VCCRCRBIBIC

靜態工作點Q點估算（注意保證放大的條件）

電路優點：電路簡單，IBQ隨溫度變化小；

Q點設計方便，計算簡單。

電路缺點：工作點Q隨溫度變化大，不具有穩定Q點的功能。基本穩定此時，不隨溫度變化而變化。一般取I1=(5~10)IB，VB=3V~5V

b點電位基本不變的條件：I1>>IB，VB>>VBE且Re可取大些，反饋控制作用更強。(二)基極分壓射極偏置電路1.穩定工作點原理目標：溫度變化時，使IC維持恒定。如果溫度變化時，b點電位能基本不變，則可實現靜態工作點的穩定。T穩定原理：

ICIEIC

VE、VB不變

VBE

IB（電流取樣直流負反饋控制，見第七章）靜態工作點Q(ICQ,IBQ,UCEQ)(二)基極分壓射極偏置電路基極分壓射極偏置電路穩Q條件：Ib1≈Ib2﹥﹥IB工程上取5-10倍。3.3放大電路的技術指標及基本放大電路（重點）

本節討論衡量交流小信號放大器的基本技術指標:電壓放大倍數Av（電壓增益），源電壓放大倍數Avs（源電壓增益），交流輸入電阻Ri，交流輸出電阻Ro，功率增益等AP；基本放大電路：共射，共基，共集。

Ri信號源負載放大電路Rovs+-RsRivo+.RoRLiiiovovi+-+-放大電路技術指標測試示圖12一.放大電路的主要技術指標1.放大倍數(增益)——表示放大器的放大能力根據放大電路輸入信號的條件和對輸出信號的要求，放大器可分為四種類型，所以有四種放大倍數的定義。（1）電壓放大倍數(增益)定義為:Av=vo/vi（重點）（2）電流放大倍數定義為:Ai=io/ii

（3）互阻增益定義為:Ar=vo/ii（4）互導增益定義為:Ag=io/vi四種放大倍數:2、源電壓放大倍數（源電壓增益）Avs

Avs=vo/us=（vo/vi）×（vi/vs）＝Av×Ri/(Rs+Ri)3.輸入電阻Ri——從放大電路輸入端看進去的等效電阻輸入電阻：Ri=vi/ii輸入端iiviRi~vSRS信號源Av輸出端意義：表征放大電路從信號源獲取信號的能力。3.輸入電阻Ri——從放大電路輸入端看進去的等效電阻輸入電阻：Ri=vi/ii對于電壓源，Ri越大越好。（1）Ri越大，vi就越大，從信號源索取的電壓越大。（2）當信號源有內阻時，Ri越大，vi就越接近vS。輸入端iiviRi~vSRS信號源Av輸出端對于電流源，越小，則放大器從信號電流源獲取的電流也越大。一般規律:

4.輸出電阻Ro——從放大電路輸出端看進去的等效電阻。Av~vS輸出端~Rovso輸出端意義：輸出電阻是一個表征放大器帶負載能力的參數。對于電壓放大器，即負載變化時放大器輸出給負載的電壓基本上保持不變；越小，則放大器帶負載的能力越強，而對于電流放大器，越大，則帶負載能力越強，即負載變化時放大器輸出給負載的電流基本上保持不變。Av~vS輸出端一般規律:

求解輸出電阻RoAu~US

放大電路對其負載而言，相當于信號源，我們可以將它等效為戴維南等效電路，這個戴維南等效電路的內阻就是輸出電阻。即斷開負載后，從放大電路輸出端看出去的等效電阻，不包括負載電阻。~roUS'如何確定電路的輸出電阻Ro？步驟：1.所有的電源置零(將獨立電壓源短路，獨立電流源斷路，保留受控源)。2.加壓求流法。UI方法一：外加電壓法計算Ro=U/I

。方法二：開路電壓和負載電壓法（證明）。Uo1.求開路電壓。~roUs'2.求接入負載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟：3.計算。方法三：開路電壓和短路電流法。Uo1.求開路電壓Uoc。~roUs'2.求短路電流Isc

。步驟：3.計算。Ro=Uoc/Isc二.基本放大電路的組成三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器根據三極管（場效應管）在放大器中的不同接法，放大器分為三種基本組態。.基本組態放大器T+-+-VCCRCvivo（共發：輸入-B，輸出-C，公共端-E）T+-+-VCCREvivo（共集：輸入-B，輸出-E，公共端-C）T+-+-VCCRCvivo（共基：輸入-E，輸出-C，公共端-B）無論何種組態放大器，分析方法均相同。

1)由直流通路確定電路靜態工作點。注意：2)由交流通路畫出小信號等效電路，并進行分析。晶體三極管交流分析方法(通用)步驟：①分析直流電路，求出“Q”，計算rbe。②畫電路的交流通路。③在交流通路上把三極管畫成

參數模型,得到交流等效電路。④

分析計算放大電路的主要技術參數。3.3.2共發射極放大電路一、電路的組成圖基本共(發)射(極)放大電路交流通路1.電壓放大倍數Ro源電壓放大倍數2.輸入電阻3.輸出電阻Ro=RC性能指標分析小信號等效電路RCRB1RB2+ui+uoRLibiciiRCRB1RB2+ui+uoRLibiciirbeibRi第3章放大電路基礎+us+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+uo輸出電壓與輸入電壓反相，即反相放大器。問題：如果去掉CE，放大倍數怎樣？I1I2IBRB1+VccRCC1C2RB2CERERLuiuo當沒有旁路電容CE時：小信號等效電路1.電壓放大倍數源電壓放大倍數2.輸入電阻3.輸出電阻Ro=RC交流通路RCRB1RB2+ui+uoRLibiciiRERCRB1RB2+ui+uoRLibiciirbeibRERiR’i第3章放大電路基礎

阻抗反映法(一種非常有用的方法):方法:1)大電流支路的電阻折算到小電流支路時,阻值按比例變大;2)小電流支路的電阻折算到大電流支路時,阻值按比例變小;由電路分析可知，Ri’=rbe+(1+β

)Re，見書。RCRB1RB2+ui+uoRLibiciirbeibRER’iCE的作用：交流通路中，CE將RE短路，RE對交流不起作用，放大倍數不受影響。去掉CE，放大倍數明顯下降。I1I2IBRB1+VccRCC1C2RB2CERERLuiuo三種組態電路性能比較（見書，記憶）RCvs+-