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BJT管及其放大电路

BJT管道及其放大电路

  • 1.放大基本装置
  • 2.BJT管道的设备特性
    • 2.1基本电气特性
  • 3.BJT管放大电路
    • 3.1BJT三种管道工作状态
    • 3.静态电路分析
      • 3.2.1 共发射极大放大电路
      • 3.2.2 共集电极放大电路
      • 3.2.3 共基极放大电路
    • 3.3 动态电路分析
      • 3.3.1 微变(h等效模型的参数)
      • 3.3.2 一些计算指标
      • 3.3.3 基本共射放大电路
      • 3.3.4 射极旁路的共射电路
      • 3.3.4 共集电极放大电路(射极输出器)

1.放大基本装置

  • 双极结晶管(BJT)

在这里插入图片描述 B——base,基极(控制电极) C——collector,集电极 E——emitter,发射级

  • 晶体管的场效应(FET) S——source,源极 D——drain,漏级 G——gate,栅极(控制电极)

2.BJT管道的设备特性

2.1基本电气特性

箭头指向电流的方向。

在NPN箭头由B到型E,说明B电位高于E,同理,C电位高于B电位。从上到下,三个电极是N——P——N。 B点的作用相当于一个阀门,若B与E如果两者之间的压差达不到一定程度,BJT不能正常工作。

在PNP型连接方式中,C点电位最低。 如果B点电位低于E,BJT管道也不能正常工作。

再看下图: 关于电位关系: 电路静态时,电位关系如上所示。NPN电位C最高,B次之,E最低,否则不能正常工作;对于PNP类型恰恰相反。

至于电流关系,两种连接方式都是发射级电流最大的,是基极和发射级电流的总和。区别在于发射级电流是流出元件还是流入元件

3.BJT管放大电路

3.1BJT三种管道工作状态

3.静态电路分析

静态分析定义:电路中无信号输入 分析电路的工作状态

一般情况下,正常工作BJT管的VBE = 0.7V

3.2.1 共发射极大放大电路

名称起源:其发射级E为输入输出回路的公共回路。 严格地说,信号从基极B流入,从发射极端流出,称为共发射极电路

c1,c2是耦合电容,即连接电容,连接输入输出信号,在此视为断开

电容隔直通交

RC集电极偏置电阻,RB为基极偏置电阻


3.2.2 共集电极放大电路

共集电极放大电路,又称射极跟随器电路

求出VCE之后,检查一下VCE是否大于0.7V,临界饱和压降是否大于临界饱和压降压降是否大于临界饱和压降压降是否大于临界饱和压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降压降

共集电极放大电路的主要作用不是放大,而是阻抗转换


3.2.3 共基极放大电路

常用于模电高频,频率特性好,处理频率范围大,频率上限高 考试重点——

常用近似: 简化原电路后,继续看:

在近似过程中,由于基极处电流相对较小(流经Rb2电流远远大于桥中电流iB),因此,中间的桥被认为是近似断开的

需要注意的是,在模电中基极和另一支路分叉的电路中,基极处电路经常被视为断开。

要求ib2远远大于ib

列式计算:


3.3 动态电路分析

3.3.1 微变(h等效模型的参数)

由于三极管在小信号(微变量)下工作,直线段可以在静态工作点附近的小范围内取代三极管的特性曲线,因此线性双端口网络可以等效地取代三极管。 由此建立起来BJT三极管微变等效模型:


3.3.2 一些计算指标

(1)电压增益: A v = v 0 v i A_{v} = \frac {v0}{vi} Av​=viv0​ 其中,v0为负载电压,vi为三极管的基极到地的电压


(2)源电压增益: A v = v 0 v s A_{v} = \frac {v0}{vs} Av​=vsv0​ 其中,v0为负载电压,vs为(信号源存在内阻时的)电源电压


关于源电压增益与电压增益之间的关系:


(3)输入电阻: 电路吸引信号的能力 r i = v i i i r_{i} = \frac {v_{i}}{i_{i}} ri​=ii​vi​​ 其中,vi为三极管基极到地的电势,ii为输入电路的电流,而非输入基极的电流

即,将该电路部分看做黑盒,从输入端求出其等效电阻


(4)输出电阻: 对于负载来说,放大电路是相当于具有内阻的信号源,这里提到的内阻即为放大电路的输出电阻。

在串联电路中输出电阻越小(在并联电路中输出电阻越大),即输出电阻消耗的输出信号越少,则负载能力更强。

关于求取输出电阻的方法,一般将输入电压置零,将负载拿掉,再使用外加电压法求r0


3.3.3 基本共射放大电路

在动态电路分析中,将三极管电路转化为微变等效电路,首先将电容等效为导线,再将直流电压源Vcc置零。


错误集锦:


3.3.4 射极旁路的共射电路

比较实用的一个电路,在发射极处多一个旁路电容Ce,(在输入极和输出极连接有耦合电容),


3.3.4 共集电极放大电路(射极输出器)

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