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1、 第三章第三章 三极管及其放大电路三极管及其放大电路3.3.1、3.3.23.3.43.4.1、3.4.4、3.4.53.5.13.5.23.6.1、3.7.1、3.7.23.9.2、3.9.4 3.3.1在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图题在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图题3.3.1所示，试所示，试判断各晶体管的类型（判断各晶体管的类型（PNP管还是管还是NPN管，硅管还是锗管），并区分管，硅管还是锗管），并区分e、b、c三三个电极。个电极。放大电路中的晶体管（正常放大电路中的晶体管（正常放大）具有发射结正偏、集放大）具有发射结正偏、集电结反偏的特点
2、电结反偏的特点集电极反偏集电极反偏发射极正偏发射极正偏三极管类型三极管类型型型NPN型型PNPEBVV BEVV BCVV CBVV CBEPNPVVV 管管：EBCNPNVVV 管管：电路中正常放大的三极管基极电位始终居中电路中正常放大的三极管基极电位始终居中（a）锗）锗NPN e b c（b）硅）硅PNP c b e （c）锗）锗 PNP b e c 3.3.2。放放大大系系数数类类型型以以及及电电流流三三个个电电极极，该该三三极极管管的的、，试试判判断断，所所示示，已已测测出出三三个个电电极极的的电电流流如如图图题题某某放放大大电电路路中中，晶晶体体管管 cbeAIAIAIm2.1m03
3、.0m23.12.3.3321 b e c NPN40m03.0m2.1 AA 为集电极电流。为集电极电流。为基极电流，为基极电流，为发射极电流，为发射极电流，321321)(IIIIII 3.3.4(a)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。能放大，能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。交流通路信号能顺畅的输入输出。3.
4、3.4(b)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；但交流通路中，三极管的基极被电容但交流通路中，三极管的基极被电容Cb短接到交流地，导致信号不能顺短接到交流地，导致信号不能顺畅的输入。畅的输入。3.3.4(c)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其
5、直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路中，从直流稳压电源的阳极输出，导致信号的交交流通路中，从直流稳压电源的阳极输出，导致信号的交流成分不能顺畅的输出。流成分不能顺畅的输出。3.3.4(d)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不
6、能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，交流通路中信号可以顺畅地传输；交流通路中信号可以顺畅地传输；直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏。直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏。3.3.4(e)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路虽满足发射结正偏、集电结反偏，但是发射结未串接直流通路虽满足发射结正偏、集电结反偏，但是发射结未串接起限流作用的电阻
7、，会因偏置电压过大而烧损；起限流作用的电阻，会因偏置电压过大而烧损；交流通路中，信号输入端直接与直流稳压电源的阳极相连，交交流通路中，信号输入端直接与直流稳压电源的阳极相连，交流信号不能顺畅的输入。流信号不能顺畅的输入。3.3.4(f)图题图题3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路不满足发射结正偏；直流通路不满足发射结正偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。交流通路信号能顺畅的
8、输入输出。3.4.1（a）一个如图题一个如图题3.4.1（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题3.4.1（b）的输出特性，静态工作点）的输出特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。确定确定VCC、Rc、Rb的数值（设的数值（设VBE可以忽略不计）可以忽略不计）若接入若接入RL=6k，画出交流负载线，画出交流负载线 若输入电流若输入电流ib=18sint（A），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件数值可取多大减小直流损耗，应
9、如何调整电路参数？调整后的元件数值可取多大 3.4.1（b）一个如图题一个如图题3.4.1（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题3.4.1（b）的输出特性，静态工作点）的输出特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。确定确定VCC、Rc、Rb的数值（设的数值（设VBE可以忽略不计）可以忽略不计）cCECCCRVVICCCEC,0VVI cCCCCE,0RVIV k400k2V,12bcCCRRV，A30 bBECCB RVVI xy3.4.1（c）一个如图题一个如图题3.4.1（a）所示的共发射极放大电路中的晶体
10、管具有如图题）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题3.4.1（b）的输出特性，静态工作点）的输出特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。若接入若接入RL=6k，画出，画出交流负载线交流负载线交流负载线过交流负载线过Q点点,斜率比空载时斜率比空载时(即直流即直流负载线负载线)大，为：大，为：321L R则有：则有：326Q ）（xy32QQ xyy）（或或假设交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（假设交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（x，0）和（）和（0，y）即交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（即交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（10.5，0）和（）和（0
11、，7）交流负载线交流负载线1 1-+vi+TCb1Cb2-+voRLRbRcVCC 考虑负载的影响考虑负载的影响a）静态工作不受影响）静态工作不受影响？b）交流通路有所不同）交流通路有所不同-+vi+TRb-+voRLRcciceLcLcLccce1 )/(vRiRiRRiv 即：即：ceCEQCEvVv LcCEQ RiV LCQCCEQ)(RIiV LCLCQCEQRiRIV 常数常数 交流负载线交流负载线2 2iCvCEVCCCCCRVQIB交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线斜率为斜率为-1/RL 。（RL=RLRc ）经过经过Q点。点。交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹
12、。交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。空载时，交流负载线与直流负载线重合。空载时，交流负载线与直流负载线重合。3.4.1一个如图题一个如图题3.4.1（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题3.4.1（b）的输出特性，静态工作点）的输出特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。若输入电流若输入电流ib=18sint（A），在保证放），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件数值可取多大数
13、值可取多大在保证放大信号不失真的前提下，减小直流损耗的本质是降低在保证放大信号不失真的前提下，减小直流损耗的本质是降低Q点，对固定偏压的点，对固定偏压的共射放大电路来说就是减小基极电流，即增大基极偏置电阻。共射放大电路来说就是减小基极电流，即增大基极偏置电阻。Q点的极限位置以保点的极限位置以保证交流负载线上的工作点不进入截止区为准：证交流负载线上的工作点不进入截止区为准：Rb=667k 3.4.4用示波器观察图题用示波器观察图题3.4.4（a）电路中的集电极电压波形时，如果出现图题）电路中的集电极电压波形时，如果出现图题3.4.4（b）所示的三种情况，试说明各是哪一种失真？应该调整哪些参数以及
14、如何）所示的三种情况，试说明各是哪一种失真？应该调整哪些参数以及如何调整才能使这些失真分别得到改善？调整才能使这些失真分别得到改善？截止失真，增大截止失真，增大Rb1或减小或减小Rb2；饱和失真，减小饱和失真，减小Rb1或增大或增大Rb2；饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度各参数对静态工作点的影响各参数对静态工作点的影响非线性失真与静态工作点的关系非线性失真与静态工作点的关系 电路中各参数对静态工作点的影响电路中各参数对静态工作点的影响1 1iCvCECCb2b1b2BQVRRRV eBEBQeEQEQCQ)(RVVRVII CQBQII)
15、(ecCQCCCEQRRIVV 向向于于截截止止失失真真有有减减小小的的趋趋势势，输输出出倾倾BQeb2b1,IRRR 选择三极管的输出特性曲线中的某一根：选择三极管的输出特性曲线中的某一根：影响放大电路的直流负载线的斜率：影响放大电路的直流负载线的斜率：现现饱饱和和失失真真不不变变的的情情况况下下倾倾向向于于出出斜斜率率BQec)(IRR 非线性失真与静态工作点的关系非线性失真与静态工作点的关系1 1iiB=20 A04060801002468/V vCE01234C/mA 饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区100BEvBi30a）Q点过低点过低信号容易进入截止区：截止失真信号容易进入截止
16、区：截止失真60 非线性失真与静态工作点的关系非线性失真与静态工作点的关系2 2iiB=20 A04060801002468/V vCE01234C/mA b）Q点过高点过高信号容易进入饱和区：饱和失真信号容易进入饱和区：饱和失真c）为减小和避免非线性失真，必须合理设置）为减小和避免非线性失真，必须合理设置Q点。点。最大不失真输出最大不失真输出 3.4.5（a）放大电路如题图放大电路如题图3.4.5（a）所示，设）所示，设Rb=400k，Rc=4k，VCC=20V,Rs=0，三极管的输出特性曲线如图三极管的输出特性曲线如图3.4.5（b）所示，试用图解法求：）所示，试用图解法求：放大器的静态工作点放大器的静态工作点ICQ=?VCEQ=?直流通路直流通路AARVI50m05.0bCCB 直直流流负负载载线线：4kV20cccCCCE IRIVV直流负载线与横、纵轴的交点坐标为（直流负载线与横、纵轴的交点坐标为（20V，0mA）（）（0V，5mA），斜率为），斜率为1/RcQ点读出为（点读出为（11V，2.4mA）3.4.5（b）放大电路如题图放大电路如题图3.4.5（a）所示，设）所示，
