第二章三极管基本放大电路
考纲解读
最新考纲要求：
1、掌握基本放大电路、具有稳定静态工作点的放大电路的工作原理，并能进行直流、交流参数计算；
2、会利用多级放大电路、共集电极放大电路的特点分析其它典型电路；
3、掌握多级放大电路和共集电极放大电路交流参数的计算；
4、熟练运用仪器仪表组装和调试基本放大电路，并能结合实际案例分析和排除典型故障。
重难点：共发射极、共集电极放大电路静态工作点Q、A V、r i、r o的计算。
知识清单
一、放大电路的组成
1、放大电路的组成原则
（1）外加直流电源的极性必须使三极管的发射结正偏，集电结反偏；
（2）输入回路的接法，要使输入电压的变化量能够传送到三极管的基极回路，并使基极电流产生相应的变化量；
（3）输出回路的接法，要使集电极电流的变化量能够转化为集电极电压的变化量，并传送到电路的输出端；
（4）给电路设置合适的静态工作点。
2、常用指标
（1）放大倍数：电压放大倍数i o v v A v =
， 电流放大倍数i
o i i A i =， 功率放大倍数i o p p A p =。 （2）增益G ：用分贝表示放大倍数，单位为分贝(dB )。
电压增益(dB)g 120v v A G =，电流增益(dB)g 120i i A G =，功率增益
(dB)g 110P P A G =
（3）输入电阻和输出电阻
输入电阻i r ：输入交流电压i v 与输入回路产生的输入电流i i 之比。
i i
i i v r =
图2-1
也可视为从输入端看进去的等效电阻，如图2-1所示。i r 越大，放大器
要求信号源提供的电流越小，信号源的负担越小。在电压放大器中希望放大器输入电阻大一些。
输出电阻o r ：从放大器输出端(不包括外接负载电阻)看进去的交流等效
电阻，如图所示。o r 表示放大器带负载的能力，输出信号时，自身损耗越小，
带负载的能力就越强，所以输出电阻越小越好。
（4）通频带
放大器在放大不同频率的信号时，其放大倍数是不一样的，放大电路在
不同频率下的放大倍数如图2-2所示。
图2-2
下限截止频率f L ：信号频率下降到使放大倍数为中频时的0.707所对应
的频率。
上限频率f H ：信号频率上升到使放大倍数为中频时的0.707所对应的频
率。
通频带：f L 与f H 之间的频率范围称为通频带，记作BW ，即BW=f H -f L 。
二、放大电路的分析方法
1、静态分析
静态：放大电路未加交流输入信号时的工作状态。
静态工作点：指静态时的I B 、I C 、V CE ，用I BQ 、I CQ 、V CEQ 表示。可由放
大电路的直流通路来分析和计算，也可用图解法来分析计算。
直流通路及其画法：直流通路是指放大器的直流电流流通的回路，包括
输入直流通路和输出直流通路两部分。画法是将放大电路中的电容视为开路，电感视为短路，其他元件照画。
分析方法：估算法、图解法。
2、动态分析
动态：放大电路加有交流输入信号时的工作状态。
交流通路及其画法：交流通路是指交流信号电流的流通回路，由输入交
流通路和输出交流通路两部分。画法是将容量较大的电容视为短路，直流电源视为短路，其他元件照画。
分析方法：图解法、微变等效电路法。
三、固定偏置放大电路
电路如图2-3所示。
图2-3
特点：电路结构简单，但静态工作点随温度的变化而变得不稳定，放大
信号时容易产生失真。
1、静态工作点的计算：
b BEQ
CC R V V I BQ -=
I CQ = β I BQ
C CQ CC CEQ R I V V -=
2、电压放大倍数
be
L be b L b i o r R r i R i v v A v '-='-==ββ 3、输入电阻
r i = R b ∥r be
上式中be r 为三极管的输入电阻，可由下式估算
EQ
be m V 26)1(300I r β++Ω= 4、输出电阻
r o ≈R c
四、分压式偏置放大电路
电路如图2-4所示。
图2-4
特点：通过固定三极管基极电位和发射极电阻的负反馈作用，稳定静态
工作点，使工作点不会因温度的变化而造成偏移。
1、静态工作点的计算
2b 2
b 1b R R R V V CC BQ ?+=（分压公式） e BQ e BEQ BQ e EQ
EQ CQ R V R V V R V I I ≈-=≈
≈ βCQ BQ I I =
)(e c CQ CC CEQ R R I V V +-=
2、电压放大倍数：be
L be b L b i o r R r i R i v v A v '-='-==ββ 3、输入电阻：be b2b1i ////r R R r =
4、输出电阻：c o R r ≈
五、共集电极电路
又称射极输出器、射极跟随器（简称射随器）。
电路特点：输出电压与输入电压同相且略小于输入电压；输入电阻大；
输出电阻小。
1、静态工作点的计算
e b BEQ
CC BQ )1(R R V V I β++-=
BQ EQ )1(I I β+=
e EQ CC CEQ R I V V -=
2、输入电阻
'R r r L
be i )1(β++= 3、输出电阻
β
+=1be o r r 六、多级放大器
由若干个单级放大电路组成，把输入的微弱信号放大到足以带动负载。
1、组成
输入级：小信号放大，要求能从信号源取得较大的信号。
中间级：放大电压，多级放大器的电压放大位数主要取决于中间级。
输出级：要求能输出足够大的信号功率。
2、电压放大倍数
等于每级有载电压放大倍数的乘积，即Av=Av 1﹒Av 2﹒…﹒Avn 。用增益
表示，则总增益等于各级增益的代数和，即G V =G V1+G V2 +……+G Vn (dB) 。
3、输入电阻
等于输入级的输入电阻，r i = r i1
4、输出电阻
等于输出级的输出电阻，r o = r on
知识点精讲
【知识点1】固定偏置放大电路静态工作点的分析与计算
【例1】（2012年对口招生考试题）电路如下图2-5所示，已知β=100，
U BE =0.6V 。试求开关S 分别置于a 、b 、c 处时的I C 、I B 、U CE ，并指出三极管所处的工作状态。
图2-5
【分析】基本共发射极放大电路基极偏置电压的设置是否合适，将直接
影响电路的工作情况，分析计算时要充分把握三极管处于放大、饱和、截止状态时的外部条件。
【解】（1）当开关S 置于a 处时
1
1b BE BB B R U U I -==Ω-K V V 5006.05=8.6μA I C =βI B =100×8.6μA=0.86mA
U CE =U CC - I C ×R C =15V-0.86mA×5KΩ=10.7V
由于U CE ﹥0，且U C ﹥U B ﹥U E ，所以三极管处于放大状态。
（2）当开关S 置于b 处时
2
1b BE BB B R U U I -==Ω-K V V 506.05=86μA I C =βI B =100×86μA=8.6mA
U CE =U CC - I C ×R C =15V-8.6mA×5KΩ=-28V
由于U CE ﹤0，且U BE =0.7V ﹥0，所以三极管处于饱和状态。
（3）当开关S 置于c 处时
此时三极管基极没有接偏置电阻，直接接到1.5V 电源上，发射结将承
受过高的压降而击穿烧毁，所以I B 、I C 均为0，U CE =U CC =15V 。
【举一反三】
【例2】如图2-6（a ）示的电路中，设三极管 β = 50，其余参数见图。
试求：
（1）静态工作点Q ；
（2）画出交流微变等效电路；
（3）电路的交流参数r be 、A V 、r i 、r o 。
（4）当负载R L 开路时的电压放大倍数A V 。
（a ） （b ）
图2-6
【解】（1）计算静态工作点
A 444k 270V 12b CC BQ μ≈Ω
=≈.R V I BQ CQ I I β== 50 ? 44.4 μA = 2.2 mA
c CQ CC CEQ R I V V -==12 V - 2.2 mA ×3 k Ω = 5.4 V
（2）交流微变等效电路如图2-6（b ）所示。
（3）计算r be 、A V 、r i 、r o
EQ
be m V 26)1(300I r β++Ω=m A 22m V 2650)(1 300 .?++Ω=Ω0.903=Ω≈k 903 R 'L = R L ∥R C =3K ∥3K =1.5 KΩ
be L V r R A 'β-==9
.05.150?-≈-83.3 r i = R b ∥r be =270K ∥0.903K= 0.9KΩ
r o ≈R c =3 KΩ
（4）当R L 开路时，即R L =∞，则R 'L = R C =3 KΩ
所以 7.1669
.0350-≈?-=-=be C
V r R A β
由此可见，负载开路时电路的电压放大倍数提高了。
【知识点2】分压式放大电路静态工作点的分析与计算
【例3】在图2-7所示的两个放大电路中，已知三极管 β = 50，U BEQ = 0.7
V ，电路其他参数所图所示。
（1）试求两个电路的静态工作点；
（2）若（a ）图和（b ）图中三极管的β = 100，则各自的静态工作点如
何变化？
图2-7
【分析】本题先通过计算两种放大电路的静态工作点，然后比较在β值
发生变化时对电路的影响。静态工作点可由公式直接求出。
【解】（1）先计算两个电路的静态工作点。
图（a ）为固定偏置放大电路
mA 02.0k 560V 7.0V 12b BEQ
CC BQ =Ω
-=-=R U V I m A 1m A 02050BQ CQ =?==.I I β
V 7k 5m A 1V 12c CQ CC CEQ =Ω?-=-=R I V V
图（b ）为分压式偏置放大电路，先计算I CQ ，再算I BQ ，最后算V CEQ 。
V 43k 50k 20k 20V 12b2b1b2CC BQ .R R R V V =Ω
+ΩΩ?=+?= V 72V 70V 43BEQ BQ EQ ...V V V =-=-=
m A 1k Ω
72V 72e EQ
EQ CQ ===≈..R V I I I BQ = I CQ ／β = 1mA ／50 = 0.02 mA
V 34)k 72k (5m A 1-V 12)(e c CQ CC CEQ ..R R I V V =Ω+Ω?=+-≈
（2）当两个三极管的 β = 100时
（a ）图中：I CQ =βI BQ =100×0.02mA=2mA
V CEQ =V CC －I CQ R C = 12V-2mA×5KΩ=2V
（b ）图中：I CQ 和V CEQ 的值不变，I BQ =βCQ
I = 100
1mA = 0.01 mA 可见，对于固定偏置的放大电路，当β 增大，会导致I CQ 增大，使V CEQ
降低；对于分压式偏置电路，当β 增大一倍，I CQ 和V CEQ 的值不变，而I BQ
将减小一半。
【举一反三】
【例4】（2011年对口招生考试题）如图2-8所示电路，R 1=20K ，R 2=10K ，
R 3=1K ，R 5=5K ，放大管BE 结正向压降为0.7V ，要求静态工作点V CQ =7V ，
则R 4的值应为________。
图2-8 【解】CC BQ V R R R V 2
12+==V K K K 12102010?+=4V V EQ =V BQ -0.7V=4V-0.7V=3.3V
I CQ =I R5=K
V V 5712-=1mA I EQ ≈I CQ =1mA
34R I V R EQ EQ
-==Ω=-K K mA
V 3.2113.3
【例5】在图2-9中，已知三极管β=50，V BEQ =0.7 V ，电路其他参数所
图所示。试计算：
（1）静态工作点；
（2）电压放大倍数A V 、输入电阻r i 和输出电阻r o 。
（3）电路由于某种原因C e 开路了，求A V 、r i 和r o
图2-9
【解】（1）计算静态工作点
V 410
1012b2b1b2CC BQ =+20?=+?=R R R V V V 33V 70V 4BEQ BQ EQ ..V V V =-=-=
m A 651k 2V 33e
EQ
EQ CQ ..R V I I =Ω==≈ m A 0330CQ BQ .I I ==β
V 45V )2(650V 12)(e c CQ CC CEQ ..R R I V V =+2?-=+-≈
（2）计算A V 、r i 、r o
EQ
be m V 26)1(300I r β++Ω=Ω≈?+Ω=k 11m A 651m V 2651 300 .. Ω≈+?=
k 331L
c L c L .R R R R 'R 5601133150be L ...r R A -≈?-='-=βν Ω==k 940be b2b1i .r //R //R r
c o R r ≈= 2 k Ω
（3）Ce 开路后，Re 引入交流负反馈，故应考虑Re 对电路带来的影响，
此时的电压放大倍数采用下列公式计算
Re )1(ββ++'-=be L V r R A =-65.02
)501(1.133.150-=?++? r i = R b1∥R b2∥[r be +(1+β)Re ]=20∥10∥[1.1+(1+50)×2]≈6.3KΩ
r o = R c = 2 k Ω
【举一反三】
【例6】（2014年对口招生考试题）电路如图2-10所示，已知三极管的
β=40，V CC =12V ，R L =4kΩ，R c = 2kΩ，R e =2kΩ，R b1=20kΩ，R b2=10kΩ，C e 足够大。试求：
（1）静态值I CQ 和V CEQ ；
（2）电压放大倍数、输入电阻；
（3）如果去掉C e ，对电压放大倍数、输入电阻有何影响？
【分析】该题解答过程同例题5。
【解】略。
【知识点3】射极输出器静态工作点与交流参数的计算
【例7】（2013年对口招生考试题）射极输出器电路如图2-9所示。已
知三极管为硅管，β=100，R b =200KΩ，R e =2KΩ，R L =2KΩ，V CC =12V ，U BE =0.7V ，试求：
（1）静态工作电流I CQ ；
（2）电压放大倍数；
（3）输入电阻和输出电阻。
图2-10
【分析】该电路为典型的射极输出器，直接运用公式可计算出I CQ 、r i 、
r o 。对于电压放大倍数的计算，可根据定义来求，即
i O V V V A =
【解】（1）e b BE CC BQ R R U V I )1(β++-==K
K V V 2)1001(2007.012?++-≈28μA I CQ =βI BQ =100×28μA=2.8mA
（2）i O V V V A ==L
e be b L e R I r I R I '+'=L be L R r R '++'+)1()1(ββ mA I mV r E be 26)
1(300β++=8.226)1001(300mV ++==1239Ω≈1.24KΩ R 'L = R L ∥R e =2K ∥2K=1KΩ
所以 K
K K A V 1)1001(24.11)1001(?++?+=≈0.988 （3）r i =R b ∥[r be +(1+β) R 'L ] =200∥[1.24+(1+100)×1]≈67.7KΩ
β+=1be o r r =100
124.1+K ≈12.3Ω
同步检测
一、单选题
1、在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz，5mV 的正弦电压时，输出电压波形出现了底部削平的失真，这种失真是（）A、饱和失真B、截止失真
C、交越失真
D、频率失真
2、温度升高时，晶体管的反向饱和电流I CBO将（）。
A、增大
B、减少
C、不变
D、不能确定
3、下列选项中，不属三极管的参数是（）
A、电流放大系数β
B、最大整流电流I F
C、集电极最大允许电流I CM
D、集电极最大允许耗散功率P CM
4、温度升高时，三极管的β值将（）
A、增大
B、减少
C、不变
D、不能确定
5、在晶体管放大电路中，测得晶体管的各个电极的电位如下图所示，该晶体管的类型是（）
A、PNP型硅管
B、NPN型锗管
C、PNP型锗管
D、NPN型硅管
6、三极管各个电极的对地电位如下图所示，可判断其工作状态是（）
A、放大
B、截止
C、饱和
D、不正常
7、硅三极管放大电路中，静态时测得集-射极之间直流电压U CE=0.3V，则此时三极管工作于（）状态。
A、饱和
B、截止
C、放大
D、无法确定
8、三极管当发射结和集电结都正偏时工作于（）状态。
A、放大
B、截止
C、饱和
D、无法确定
9、 某三极管的V 15,mA 20,mW 100(BR)CEO CM CM ===U I P ，则下列状态下三极管能正常工作的是（ ）。
A 、mA 10,V 3C CE ==I U
B 、mA 40,V 2
C CE ==I U
C 、mA 20,V 6C CE ==I U
D 、mA 2,V 20C C
E ==I U
10、在三极管放大电路中，下列等式不正确的是（ ）。
A 、C
B E I I I += B 、Ib Ic β=
C 、CEO CBO I I )1(β+=
D 、βααβ=+
11、图示电路中，出现下列哪种故障必使三极管截止（ ）。
A 、R B1开路
B 、R B2开路
C 、R C 短路
D 、C
E 短路
图号3201
12、已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别为A 1u 和A 2u ，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝对值（ ）。
A 、A 1u A 2u
B 、A 1u +A 2u
C 、大于A 1u A 2u
D 、小于A 1u A 2u
13、某电路工作于放大状态，当温度降低时，（ ）。
A 、三极管的β增大
B 、三极管的I CBO 增大
C 、 I CQ 增大
D 、U CQ 增大
14、某放大器的中频电压增益为40dB ，则在上限频率f H 处的电压放大倍数约为（ ）倍。
A 、43
B 、100
C 、37
D 、70
15、某放大器输入电压为10mv 时，输出电压为7V ；输入电压为15mv 时， 输出电压为6.5V ，则该放大器的电压放大倍数为（ ） 。
A 、100
B 、700
C 、 -100
D 、 433
16、某共射极放大电路空载时输出电压有截止失真，在输入信号不变的情况
下，经耦合电容接上负载电阻时，失真消失，这时由于（）。
A、Q点上移
B、Q点下移
C、三极管交流负载电阻减小
D、三极管输出电阻减小
二、判断题
1、三极管的输出特性曲线随温度升高而上移，且间距随温度升高而减小。（）
2、三极管工作在放大区时，若i B为常数，则u CE增大时，i C几乎不变，故当三极管工作在放大区时可视为一电流源。（）
3、对三极管电路进行直流分析时，可将三极管用H参数小信号模型替代。（）
4、三极管的C、E两个区所用半导体材料相同，因此，可将三极管的C、E 两个电极互换使用。（）
5、双极型三极管由两个PN结构成，因此可以用两个二极管背靠背相连构成一个三极管。（）
6、双极型三极管和场效应管都利用输入电流的变化控制输出电流的变化而起到放大作用。（）
7、分析三极管低频小信号放大电路时，可采用微变等效电路分析法把非线性器件等效为线性器件，从而简化计算。（）
8、三极管放大电路中的耦合电容在直流分析时可视为短路，交流分析时可视为开路。（）
三、填空题
1、某放大电路的负载开路时的输出电压为4V，接入3KΩ的负载电阻后输出电压降为3V，这说明放大电路的输出电阻为。
2、双极型晶体管工作在放大区的偏置条件是发射结、集电结。
3、有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。在负载开路的条件下测得A的输出电压小。这说明A的。
a、输入电阻大
b、输入电阻小
c、输出电阻大
d、输出电阻小
4 双极型半导体三极管按结构可分为型和型两种，它们的符号分别_______和
5、β反映态时集电极电流与基极电流之比；β反映态时的电
流放大特性。
I会，导通电压6、当温度升高时，三极管的参数β会，CBO
会
7、某放大电路中，三极管三个电极的电流如图所示，测得I A=2mA，
I B=0.04mA，I C=2.04mA，则电极为基极，为集电极，为发
射极；为 型管；=β 。
8、硅三极管三个电极的电压如图所示，则此三极管工作于 状态。
9、场效应管是利用 效应，来控制漏极电流大小的半导体器件。
10 某三极管的极限参数mA 20CM =I 、mW 100CM =P 、V 20(BR)CEO =U 。当工作电压V 10CE =U 时，工作电流I C 不得超过 mA ；当工作电压V 1CE =U 时， I C 不得超过_____mA ；当工作电流mA 2C =I 时，U CE 不得超过 V 。
11、三极管工作在放大区时，发射结为 偏置，集电结为 偏置。
12、对三极管放大电路进行直流分析时，工程上常采用 法或 法。
13、工作在放大区的一个三极管，如果基极电流从10微安变化到22微安时，集电极电流从1毫安变为2.1毫安，则该三极管的β约为 ； 14 _______通路常用以确定静态工作点； 通路提供了信号传输的途径。
15、场效应管是利用 电压来控制 电流大小的半导体器件。
16、用于构成放大电路时，双极型三极管工作于 区；场效应管工作于 区 。
17、某处于放大状态的三极管，测得三个电极的对地电位为U 1=-9V ，U 2=-6V ，U 3=-6.2V ，则电极 为基极， 为集电极， 为发射极，为 型管。
18、三极管电流放大系数β反映了放大电路中 极电流对 极电流的控制能力。
19、放大器的静态工作点过高可能引起______失真，过低则可能引起____ __失真。分压式偏置电路具有自动稳定____ __的优点。
20、当差分放大电路输入端加入大小相等、极性相反的信号时，称为 输入；当加入大小和极性都相同的信号时，称为 输入。
21、放大电路中采用有源负载可以电压放大倍数。
22、场效应管放大电路中，共极电路具有电压放大能力，输出电压与输入电压反相；共极电路输出电阻较小，输出电压与输入电压同相。
23、三种基本组态双极型三极管放大电路中，若希望源电压放大倍数大，宜选用共__ 极电路，若希望带负载能力强，宜选用共极电路，若希望从信号源索取的电流小，宜选用共极电路，若希望用作高频电压放大器，宜选用共极电路。
24、若信号带宽大于放大电路的通频带，则会产生失真。
25、电阻反映了放大电路对信号源或前级电路的影响；电阻反映了放大电路带负载的能力。
26、单级双极型三极管放大电路中，输出电压与输入电压反相的为共极电路，输出电压与输入电压同相的有共极电路、共极电路。
27、已知某放大电路的∣Au∣=100，∣Ai∣=100，则电压增益为dB，电流增益为dB，功率增益为dB。
28、测量三级晶体管放大电路，得其第一级电路放大倍数为－30，第二级电路放大倍数为30，第三级电路放大倍数为0.99，输出电阻为60Ω，则可判断三级电路的组态分别是、、。
29、射极输出器的主要特点是：电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
30、一个两级三极管放大电路，测得输入电压有效值为2mV，第一级和第二级的输出电压有效值均为0.1V，则该电路的放大倍数为。其中，第一级电路的放大倍数为，第二级电路的放大倍数为。
31、放大电路中，当放大倍数下降到中频放大倍数的0.7倍时所对应的低端频率和高端频率，分别称为放大电路的频率和频率，这两个频率之间的频率范围称为放大电路的。
四、计算分析题
1、图中三极管均为硅管，试求各电路中的I C、U CE及集电极对地电压U O。
2、图中三极管为硅管，β=100，试求电路中I B、I C、U CE的值，判断三极管工作在什么状态。
3、测得工作在放大电路中两个晶体管的三个电极电流如下图所示
（1）判断它们各是NPN管还是PNP管，在图中标出e，b，c极；
（2）估算(b)图晶体管的β值。
4、设下图所示电路中各电容对交流信号可视为短路，
晶体管的β=50，r bb’=200Ω，U BEQ=0.6，求：
（1）求静态工作点I CQ=?
（2）该电路的输入电阻r i输出电阻r o各为多少?
（3）该电路的电压放大倍数Au为多少?
5、放大电路如图所示，已知电容量足够大，V cc=12V，R B=300kΩ，R E2=1、8kΩ，R E1=200Ω，R C=2kΩ，R L=2kΩ，R S=1kΩ，三极管的β=50，U BEQ=0、7V。试：（1）计算静态工作点（I BQ、I CQ、U CEQ）；（2）计算电压放大倍数A u、源电压放大倍数A us、输入电阻R i和输出电阻R o ；（3）若u o正半周出现图中所示失真，问该非线性失真类型是什么？如何调整R B值以改善失真？
u o
6、放大电路如图所示，已知三极管β=120，BEQ U =0、7V ，Ω=200'bb r ，各电容对交流的容抗近似为零，V cc=20V ，，R B1=33 k Ω， R B2=6、8k Ω，R E =2k Ω，R C1 =5k Ω，R C2 =2、5k Ω，R L =5k Ω，试：：（1）求I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）画出放大电路的小信号等效电路；（3）求A u 、r i 、r o ；（4）当R B1足够小时，会出现何种非线性失真？定性画出典型失真波形。
7、放大电路如图所示，已知电容量足够大，Vcc =12V ，R B1=15k Ω，R B2=5k Ω，R E =2.3k Ω，R C =5.1k Ω，R L =5.1k Ω，三极管的β=100，Ω=200'bb r ，U BEQ =0.7V 。试：
（1）计算静态工作点（I BQ 、I CQ 、U CEQ ）；
（2）画出放大电路的小信号等效电路；
（3）计算电压放大倍数A u 、输入电阻r i 、和输出电阻r o 。
（4）若断开C E ，则对静态工作点、放大倍数、输入电阻的大小各有何影响？
详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1：三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管)，基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时，基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻)，那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了)。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压)，集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止)，相当于开关断开;当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中，将电阻Rc换成一个灯泡，那么当基极电流为0时，集电极电流为0，灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β)，三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。
第 2 章三极管及放大电路基础 课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1．掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2．了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．理解三极管的三种工作状态的特点，并会判断三极管所处的工作状态。4．理解三极管的主要参数的含义。【教学重点】 1．三极管结构特点、类型和电路符号。 2．三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1．三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2．三极管工作在放大状态时的条件。 3．三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路，通过对放大电路输入信号及输出信号的测试，引导学生认识三极管，并知道三极管能放大信号，为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分别是发射区和 集电区，排列方式有NPN和PNP两种， 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这就是三极管的电 流放大特性。 要使三极管具有放大作用，必须给管子的发射结加正偏电压，集电结加反偏电压。
三极管三个电极的电流（基极电流1 B、集电极电流l C、发射极电流l E）之间的关系为: I E| |I C I C l B l C、 l B l B 2.1.3三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压V CE为定值时，输入回路中的基极电流I B与加在基-射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似，也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流I B为定值时，输出电路中集电极电流I C与集-射极间的 电压V CE之间的关系曲线。I B不同，对应的输出特性曲线也不同。 截止区：I B 0曲线以下的区域。此时，发射结处于反偏或零偏状态，集电结处于反 偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于断开状态。 饱和区：曲线上升和弯曲部分的区域。此时，发射结和集电结均处于正偏状态，三极管 没有电流放大作用，相当于一个开关处于闭合状态。 放大区：曲线中接近水平部分的区域。此时，发射结正偏，集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1?性能参数：电流放大系数、，集电极-基极反向饱和电流I CBO，集电极-发射极反向饱和电流I CEO。 2.极限参数：集电极最大允许电流I CM、集电极-发射极反向击穿电压V（BR）CEO、集电 极最大允许耗散功率P CM 。 3．频率参数：共发射极截止频率 f 、特征频率f T 。 2.1.5 三极管的分类三极管的种类很多，分类方法也有多种。分别从材料、用途、功率、频率、制作工艺等方面对 三极管的类型予以介绍。 三、课堂小结1．三极管的结构、类型和电路符号。2．三极管的电流放大作用。 3．三极管三种工作状态的特点。4．三极管的主要参数。 四、课堂思考 P37 思考与练习题1、2、3。
三极管应用电路和基本放大电路 2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1) 一、三极管三种基本组态 (2) 二、应用电路 (3) A、偏置使用 (3) B、放大电路应用 (5) 三、射频FET小信号放大器设计 (7) 1、基本概念： (7) 2、基于S－参数和圆图的分析方法 (8) 四、集成中小功率放大器 (9) 附1：容易发生自激的电路形式 (11) 附2 电路分析实例 (11)
一、三极管三种基本组态 共发 共集 共基 特点：共发－对电压电流都有放大，适合制做放大器 共集－电压跟随器 共基－电流继随器 直流工作点选取 交流小信号混和PI 型等效模型 e
二、应用电路 A 、偏置使用 1、有源滤波电路： R1 R2 特点：直流全通，交流对地呈高容性。 使用时可在b 和e 对地接大电容，增强滤波。 2、有源负载电路： Vcc 特点：直流负载很小，交流负载大，提高放大器的Rc 3、恒流源电路 独立电流源 镜像电流源 特点：较大的偏置电压变化，有较小的电流变化
4、电平控制与告警电路 特点：利用导通截至特性，控制电平可调整 5、电流补偿偏置电路 特点：补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时，gm变低导致的Ic变低而改变工作点。
特点：适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。 1、共发放大的形式： ☆发射级接电阻的： 电压放大倍数接近为Rc/Re ☆接有源负载的： 共发有源负载的作用：直流负载很小，交流负载大 以此提高Rc，增大电压放大倍数 电压和电流同时放大的形式只有共发。 2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。 3、级联考虑： 差分放大一般在组合放大的第一级，目的不在提供增益，而是良好的输入性能，如共模抑制比，温度漂移等；（互补型）共集电路（前置隔离级）做为最后一级，可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益，所以采用（有源偏置的）共发放大器。 放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。 互补型共集电路 互补型共集电路特点：作为隔离级，提高动态范围
第2章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1．掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2．了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．理解三极管的三种工作状态的特点，并会判断三极管所处的工作状态。 4．理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1．三极管结构特点、类型和电路符号。 2．三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1．三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2．三极管工作在放大状态时的条件。 3．三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路，通过对放大电路输入信号及输出信号的测试，引导学生认识三极管，并知道三极管能放大信号，为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分别是发射区和集电区，排列方式有NPN和PNP两种， 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这就是三极管的电
流放大特性。 要使三极管具有放大作用，必须给管子的发射结加正偏电压，集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流B I 、集电极电流C I 、发射极电流E I )之间的关系为： C B E I I I +=、B C I I = --β、B C I I ??=β 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CE V 为定值时，输入回路中的基极电流B I 与加在基-射极间的电压BE V 之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似，也存在一段死区。 2. 输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流B I 为定值时，输出电路中集电极电流C I 与集-射极间的电压CE V 之间的关系曲线。B I 不同，对应的输出特性曲线也不同。 截止区：0=B I 曲线以下的区域。此时，发射结处于反偏或零偏状态，集电结处于反偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于断开状态。 饱和区：曲线上升和弯曲部分的区域。此时，发射结和集电结均处于正偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于闭合状态。 放大区：曲线中接近水平部分的区域。此时，发射结正偏，集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数：电流放大系数- -β、β，集电极-基极反向饱和电流CBO I ，集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。 2. 极限参数：集电极最大允许电流CM I 、集电极-发射极反向击穿电压CEO BR V )(、集电极最大允许耗散功率CM P 。
测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准， 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒，找基极 大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极（如这两个电极为1、2）,用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极（参看图1、图2不难理解它的道理）。 二、PN结，定管型 找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型（图1）。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头，偏转大 找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 （1）对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔TC 极~b极极T红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致（顺箭头”，）所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。 以上四项中,最后一项较为重要。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。
三极管的作用：三极管放大电路原理 一、放大电路的组成与各元件的作用 Rb和Rc：提供适合偏置--发射结正偏，集电结反偏。C1、C2是隔直(耦合)电容，隔直流通交流。 共射放大电路 Vs ，Rs：信号源电压与内阻； RL：负载电阻，将集电极电流的变化△ic转换为集电极与发射极间的电压变化△VCE 二、放大电路的基本工作原理
静态(Vi=0,假设工作在放大状态) 分析，又称直流分析，计算三极管的电流和极间电压值，应采用直流通路(电容开路)。 基极电流：IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb 集电极电流：IC=ICQ=βIBQ 集-射间电压：VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 动态(vi≠0)分析：
放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现，其实质上是一种能量转换器。 三、构成放大电路的基本原则 放大电路必须有合适的静态工作点：直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件工作在放大区。输入信号能有效地加到放大器件的输入端，使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化，经三极管放大后的输出信号(如 ic=β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。 电压传输特性和静态工作点 一、单管放大电路的电压传输特性
图解分析法：
输出回路方程： 输出特性曲线： AB段：截止区，对应于输出特性曲线中iB＜0的部分。 BCDEFG段：放大区 GHI段：饱和区 作为放大应用时：Q点应置于E处(放大区中心)。若Q点设置C处，易引起载止失真。若Q点设置F处，易引起饱和失真。 用于开关控制场合：工作在截止区和饱和区上。 二、单管放大电路静态工作点(公式法计算)
半导体三极管及放大电 路基础 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
第二章半导体三极管及放大电路基础 第一节学习要求 第二节半导体三极管 第三节共射极放大电路 第四节图解分析法 第五节小信号模型分析法 第六节放大电路的工作点稳定问题 第七节共集电极电路 第八节放大电路的频率响应概述 第九节本章小结 第一节学习要求 （1）掌握基本放大电路的两种基本分析方法--图解法与微变等效电路法。会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的影响和分析波形失真等；会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。 （2）熟悉基本放大电路的三种组态及特点；掌握工作点稳定电路的工作原理。 （3）掌握频率响应的概念。了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。 第二节半导体三极管（BJT） BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，由于PN结之间的相互影响，使BJT表现出不同 于单个 PN结的特性而具有电流放大，从而使PN结的应 用发生了质的飞跃。本节将围绕BJT为什么具有电流放 大作用这个核心问题，讨论BJT的结构、内部载流子的 运动过程以及它的特性曲线和参数。 一、BJT的结构简介 BJT又常称为晶体管，它的种类很多。按照频率分，有高频管、低频管；按照功率分，有小、中、大功
率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管；根据结构不同，又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看，BJT都有三个电极，如图所示。 图是NPN型BJT的示意图。它是由两个 PN结的三层半导体制成的。中间是一块很薄的P型半导体(几微米~几十微米)，两边各为一块N型半导体。从三块半导体上各自接出的一根引线就是BJT的三个电极，它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c，对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。虽然发射区和集电区都是N 型半导体，但是发射区比集电区掺的杂质多。在几何尺寸上，集电区的面积比发射区的大，这从图也可看到，因此它们并不是对称的。 二、BJT的电流分配与放大作用 1、BJT内部载流子的传输过程 BJT工作于放大状态的基本条件：发射结正偏、集电结反偏。 在外加电压的作用下， BJT内部载流子的传输过程为： （1）发射极注入电子 由于发射结外加正向电压V EE，因此发射结的空间电荷区变窄，这时发射区的多数载流子电子不断通过发射
实验二三极管基本放大电路 一、实验目的 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 掌握放大器电压放大倍数、及最大不失真输出电压的测试方法。 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 共射放大电路既有电流放大，又有电压放大，故常用于小信号的放大。改变电路的静态工作点，可调节电路的电压放大倍数。而电路工作点的调整，主要是通过改变电路参数来实现，负载电阻R L的变化不影响电路的静态工作点，只改变电路的电压放大倍数。该电路输入电阻居中，输出电阻高，适用于多级放大电路的中间级。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时V0的负半周将被削底；如工作点偏低易产生截止失真，即V0的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显）。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一不定期的V i，检查输出电压V0的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。工作点偏高或偏低不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言，如信号幅度很小，即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。 图2－1 基本放大电路实验图 三、实验内容与步骤 1.调整静态工作点：按图连线，然后接通12V电源，调节信号发生器的频率和幅值调切旋 钮，使之输出f=1000Hz，Ui=10mV的低频交流信号，然后调节电路图中Rp1和Rp2使放大器输出波形幅值最大，又不失真。 2.去掉输入信号（最好使输入端交流短路），测量静态工作点（Ic，U ce，U be） 3.测量电压放大倍数：重新输入信号，在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述二种 情况下的U0值（加入信号和无信号），此时的U0和U i相位相反。 4.测量幅频频特性曲线：保持输入信号的幅度不变，改变信号源频率f，按照下面的的频率 要求逐点测出相应的输出电压U0，记入下表，并且画出幅频特性曲线。
三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1.重点掌握的内容 （1）放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念； （2）用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点； （3）用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us，输入电阻R i和输出电阻R0。 2.一般掌握的内容 （1）放大电路的频率响应的一般概念； （2）图解法确定共射放大电路的静态工作点，定性分析波形失真，观察电路参数对静态工作点的影响，估算最大不失真输出的动态范围； （3）三种不同组态（共射、共集、共基）放大电路的特点； （4）多级放大电路三种耦合方式的特点，放大倍数的计算规律。 3.一般了解的内容 （1）共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系，波特图的一般知识。多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析； （2）用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二．内容提要 1.共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2.两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中，三极管是非线性元件，因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3.放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极，放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同，其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中，可根据要求选择相应组态的电路。 4.两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说，双极性三极管是一种电流控制元件，它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件，它通过改变栅源间的电压u GS来控制漏极电流i D的变化；其次，双极性三极管的输入电阻较小，而场效应管的输入电阻很高，静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同，可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5.多级放大电路的三种耪合方式——阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候，就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用，
半导体三极管及其放大电路 一、选择题 1.晶体管能够放大的外部条件是_________ a 发射结正偏，集电结正偏 b 发射结反偏，集电结反偏 c 发射结正偏，集电结反偏 答案：c 2.当晶体管工作于饱和状态时，其_________ a 发射结正偏，集电结正偏 b 发射结反偏，集电结反偏 c 发射结正偏，集电结反偏 答案：a 3.对于硅晶体管来说其死区电压约为_________ a 0.1V b 0.5V c 0.7V 答案：b 4.锗晶体管的导通压降约|UBE|为_________ a 0.1V b 0.3V c 0.5V 答案：b 5. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为 0.06mA,3.66mA 和 3.6mA 。则该管的β为_____ a 40 b 50 c 60 答案：c 6.反向饱和电流越小，晶体管的稳定性能_________ a 越好 b 越差 c 无变化 答案：a 7.与锗晶体管相比，硅晶体管的温度稳定性能_________ a 高 b 低 c 一样 答案：a 8.温度升高，晶体管的电流放大系数 ________ a 增大 b 减小 c 不变 答案：a 9.温度升高，晶体管的管压降|UBE|_________ a 升高 b 降低 c 不变 答案：b 10.对 PNP 型晶体管来说，当其工作于放大状态时，_________ 极的电位最低。 a 发射极 b 基极 c 集电极 答案：c 11.温度升高，晶体管输入特性曲线_________ a 右移 b 左移 c 不变 答案：b 12.温度升高，晶体管输出特性曲线_________ a 上移 b 下移 c 不变 答案：a 12.温度升高，晶体管输出特性曲线间隔_________ a 不变 b 减小 c 增大 答案：c 12.晶体管共射极电流放大系数β与集电极电流Ic的关系是_________ a 两者无关 b 有关 c 无法判断 答案：a 15. 当晶体管的集电极电流Icm>Ic时，下列说确的是________ a 晶体管一定被烧毁 b 晶体管的PC=PCM c 晶体管的β一定减小 答案：c
三极管放大电路基本原理 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。 以NPN型硅三极管为例，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。 三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因： 首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管)，基极电流必 须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小
的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时，基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻)，那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。 另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了)。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压)，集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止)，相当于开关断开;当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中，将电阻Rc换成一个灯泡，那么当基极电流为0时，集电极电流为0，灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β)，三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前。 但是在实际使用中要注意，在开关电路中，饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度，饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和，远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度。对于PNP型三极管，分析方法类似，不同的地方就是电流方向跟NPN 的刚好相反，因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里
第 2 章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1．掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2．了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．理解三极管的三种工作状态的特点，并会判断三极管所处的工作状态。 4．理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1．三极管结构特点、类型和电路符号。 2．三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3．三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1．三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2．三极管工作在放大状态时的条件。 3．三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路，通过对放大电路输入信号及输出信号的测试，引 导学生认识三极管，并知道三极管能放大信号，为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个 PN结把整块半导体基片分成三部分，中间部分是基区，两侧部分分别是发射区和集电区，排列方式有NPN和 PNP两种， 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这就是三极管的电
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流放大特性。 要使三极管具有放大作用，必须给管子的发射结加正偏电压，集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流( 基极电 流 I B、集电极电 流 I C、发射极电 流 I E ) 之间的关系 为： I E I B I C 、I C、I C I B I B 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安 特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集- 射极之间的电压V CE为定值时，输入回路中的基极电流I B与加 在基 - 射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似，也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流I B为定值时，输出电路中集电极电流I C与集 - 射极间的 电压 V CE之间的关系曲线。I B不同，对应的输出特性曲线也不同。 截止区： I B 0 曲线以下的区域。此时，发射结处于反偏或零偏状态，集电结处于反 偏状态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于断开状态。 饱和区：曲线上升和弯曲部分的区域。此时，发射结和集电结均处于正偏状 态，三极管没有电流放大作用，相当于一个开关处于闭合状态。 放大区：曲线中接近水平部分的区域。此时，发射结正偏，集电结反偏。 三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数：电流放大系数、，集电极 - 基极反向饱和电流I CBO，集电极 - 发射极反向饱和电流I CEO。 2. 极限参数：集电极最大允许电流I CM、集电极 - 发射 极反向击穿电压V(BR ) CEO、集电
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 一、电流放大 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 二、偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了）。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。