情境1子任务2-三极管

分立前置放大电路制作与调试三极管测试与应用三极管测试与应用2用万用表测试三极管极性子任务2三极管测试与应用1分析和仿真常用三极管电路2能用万用表测试三极管电路3能用示波器测试三极管工作电路4三极管测试与应用31.晶体三极管结构结构与符号NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结—基区—发射区—集电区emitterbasecollectorNPN型ECBPPNEBCECBPNP型三极管测试与应用42.晶体三极管工作状态三种工作状态放大截止饱和导通放大状态下电流分配关系BCEIIIBCIIBE)1(IIBECIBIEIC三极管测试与应用52.晶体三极管工作状态三极管放大条件内部条件BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高三极管测试与应用62.晶体三极管工作状态三极管放大条件外部条件发射结正偏集电结反偏UCUBUEBECIBIEICBECIBIEICUEUBUC三极管测试与应用72.晶体三极管工作状态三极管饱和导通条件UCEUBEIBICUCE0.3V发射结正偏集电结正偏BECIBIEIC三极管测试与应用82.晶体三极管工作状态三极管截止条件发射结反偏（也可为零偏）集电结反偏BECIBIEICIB=0IC=ICEO≈0UBE死区电压三极管测试与应用9小结(1)放大：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC=IB(2)饱和：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IBIC，UCE0.3V(3)截止：UBE死区电压，IB=0，IC=ICEO0三极管测试与应用10分析举例例：测量三极管三个电极对地电位如图所示，试判断三极管的工作状态。放大截止饱和三极管测试与应用11分析举例例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k，当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的工作状态？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE当USB=-2V时：IB=0，IC=0三极管截止三极管测试与应用12分析举例三极管放大状态USB=2V时：假设放大9mA01.0707.02BBESBBRUUIICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE0.95mA9mA01.050BCIIVIRVUCCSCCE3.6695.012三极管测试与应用13分析举例ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE当USB=5V时：假设放大三极管饱和mA061.0707.05BBESBBRUUI3.05mAmA061.050BCIIVIRVUCCSCCE3.6605.312不可能VUCES3.0BCCESSCCImARUVI95.163.012三极管测试与应用143.晶体三极管特性输入特性输入回路输出回路RCVCCiBIERB+uBE+uCEVBBCEBiC+++常数CEBEB)(uufi0CEu与二极管特性相似iBRB+uBEVBB+VBB+三极管测试与应用153.晶体三极管特性输入特性BEuBiO0CEuV1CEu0CEu特性右移（因集电结开始吸引电子）V1CEu特性基本重合（电流分配关系确定）导通电压UBE（on）Si管:0.60.8VGe管:0.20.3V取0.7V取0.2V三极管测试与应用163.晶体三极管特性常数BCEC)(iufi输出特性iC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321放大区截止区饱和区1.截止区：IB0的区域2.放大区：CEOBCIII特点：水平、等间隔3.饱和区：uCEuBE特点：1)ICIB2)临界饱和：uCE=uBE3)深度饱和：UCE（SAT）=0.3V(硅管)UCE（SAT）=0.1V(锗管)三极管测试与应用173.晶体三极管特性温度升高对特性曲线的影响1.温度升高,输入特性曲线向左移温度每升高1C，UBE22.5mV温度每升高10C，ICBO约增大1倍2.温度升高,输出特性曲线向上移BEuBiOT2温度每升高1C，0.5%1%输出特性曲线间距增大iCuCET2T2iB=0T2三极管测试与应用184.晶体三极管识别与检测目测判别极性EBCEBCEBCBEC三极管测试与应用194.晶体三极管识别与检测万用表检测2.用万用表电阻挡测量三极管的好坏PN结正偏时电阻值较小(几千欧以下)反偏时电阻值较大(几百千欧以上)1.插入三极管挡(hFE)，测量值或判断管型及管脚三颠倒，找基极3.三极管极性、类型判别PN结，定管型顺箭头，偏转大三极管测试与应用204.晶体三极管识别与检测指针式万用表红表笔是(表内)负极,黑表笔是(表内)正极1kBEC1kBEC数字式万用表红表笔是(表内)正极,黑表笔是(表内)负极三极管测试与应用214.晶体三极管识别与检测三极管的选用1.根据电路工作要求选择高、低频管2.根据电路工作要求选择PCM、ICM、U(BR)CEO应保证：3.一般三极管的值在40~100之间为好,9013、9014等低噪声、高的管子不受此限制…..4.穿透电流ICEO越小越好，硅管比锗管的小PCPCｍICMＩCｍU（BR）CEOＶCＣ三极管测试与应用225.三极管电路分析电路分析基本思想根据叠加定理，分别分析电路中的交、直流成分直流通路(ui=0)称为静态交流通路(ui0,动态)只考虑变化的电压和电流电路分析基本方法图解法：在输入、输出特性图上画交、直流负载线，求静态工作点“Q”，分析动态波形及失真等。解析法：根据发射结导通压降估算“Q”用小信号等效电路法分析计算电路动态参数。三极管测试与应用235.三极管电路分析电量符号表示规则AAA大写表示电量与时间无关（直流、平均值、有效值）A小写表示电量随时间变化（瞬时值）大写表示直流量或总电量（总最大值，总瞬时值）小写表示交流分量beBEBEuUu总瞬时值直流量交流瞬时值beU交流有效值直流量往往在下标中加注QA—主要符号A—下标符号tuoBEuBEUbeubeU三极管测试与应用24图解分析法直流分析+–RBRC+uCE–+uBE+–VCCVBB3V5ViBiC输入直流负载线方程:uCE=VCCiCRCuBE=VBBiBRB输出直流负载线方程:输入回路图解QuBE/ViB/A静态工作点VBBVBB/RB115kUBEQIBQ0.720输出回路图解uCE/ViC/mAVCCVCC/RCiB=20A1kQ23UCEQICQ三极管测试与应用25图解分析法电路参数对静态工作点的影响1.改变RB，其它参数不变uBEiBuCEiCVCCVBBVBBRBQQRBiBQ趋近截止区RBiBQ趋近饱和区uBE=VBBiBRBuCE=VCCiCRC三极管测试与应用26图解分析法电路参数对静态工作点的影响2.改变RC，其它参数不变uBE=VBBiBRBuCE=VCCiCRCRCQ趋近饱和区iCuBEiBuCEVCCUCEQQQICQVCCRC三极管测试与应用27图解分析法交流分析例2.3.3硅管，ui=10sint(mV)，RB=176k，RC=1kVCC=VBB=6V，图解分析各电压、电流值。[解]令ui=0，求静态电流IBQA30mA)(03.01767.06BQI+–iBiCRBVCCVBBRCC1uS+–+–RS+uCE+uBE–三极管测试与应用28图解分析法uBE/ViB/A0.7V30QuituBE/VtiBIBQuCE/ViC/mA4123iB=10A20304050505Q6直流负载线Q'Q’’6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuce例2.3.3三极管测试与应用29图解分析法各点波形uo比ui幅度放大且相位相反Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuo＋－－＋ceCECEcCCbBBbeBEBEuUuiIiiIiuUu三极管测试与应用30放大电路的非线性失真1.“Q”过低引起截止失真NPN管：顶部失真为截止失真PNP管：底部失真为截止失真OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOiCtuCEQuce三极管测试与应用31放大电路的非线性失真2.“Q”过高引起饱和失真uCEiCtOiCtuCEQICS集电极临界饱和电流NPN管：底部失真为饱和失真PNP管：顶部失真为饱和失真V’CC三极管测试与应用32放大电路的非线性失真选择静态工作点原则当ui较小时，为减少功耗和噪声，“Q”可设得低一些；为提高电压放大倍数，“Q”可以设得高一些；为获得最大输出，“Q”可设在交流负载线中点。三极管测试与应用33直流分析——工程近似分析法直流通路当输入信号ui=0时,在直流电源VCC的作用下,直流电流所流过的路径。在画直流通路时,电路中的电容开路,电感短路。开路开路RB+VCCRCC1C2T直流通路RB+VCCRC三极管测试与应用34直流通路举例例：试画出图示各电路的直流通路。三极管测试与应用35直流分析——估算法求Q点+VCC直流通道RBRC例：估算法求静态工作点IBUBE（1）根据直流通道估算IBBBECCBRUVIBCCRV7.0BCCRVRB称为偏置电阻，IB称为偏置电流。（2）根据直流通道估算UCE、IBICUCECEOBCIIIBICCCCCERIVU三极管测试与应用36例题例：电路如图所示。已知：-VCC＝-12V，T为3AX61，β＝20，取UBEQ=-0.2V，|ICQ|=50mA，UCEQ=-6V，试选择电阻RC、RB的阻值和额定功率。kIVURRIVUCQCCCEQCCCQCCCEQ12.050)12(6)(mAIICQBQ5.22050BBEQCCBQRUVI)(kIUVRBQBEQCCB72.45.2)2.0(12)(又三极管测试与应用37例题kRC12.0kRB72.4查普通电阻标称阻值系数，取RC=120Ω，RB=4.7kΩmWRIPmWRIPBBQRBCCQRC4.297.4)5.2(30012.0)50(2222RB、RC因消耗功率而发热，阻值增大，这会影响管子Q点的稳定，因此选择RB、RC时，它们的标称功率应取实际功耗的3~5倍，故RC可选用额定功率为1W或2W的电阻，RB选用1/8W或1/4W的电阻。三极管测试与应用38交流分析——小信号等效电路分析法交流通路1.固定不变的电压源都视为短路2.固定不变的电流源都视为开路3.视电容对交流信号短路0j/1ωC短路短路置零RB+VCCRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路三极管测试与应用39交流通路例题例：试画出图示放大电路的交流通路和微变等效电路。三极管测试与应用40交流分析——小信号等效电路分析法三极管小信号电路模型ubeibuceiccberbeibibbceic等效EQBQbb'be26)1(200IIUrrT三极管测试与应用41交流分析——小信号等效电路分析法分析步骤1.分析直流电路，求出“Q”，计算rbe。2.画电路的交流通路。3.在交流通路上把三极管画成H参数模型。4.分析计算叠加在“Q”点上的各极交流量。例2.3.4=100，uS=10sint(mV)，求叠加在“Q”点上的各交流量。+uo+–iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–+–RS+uCE+uBE–12V12V510470k2.7k三极管测试与应用42交流分析——小信号等效电路分析法1.画出直流通路，求静态工作点，计算rbemA)(024.04707.012BQImA)(4.2BQCQIIV)(5.57.24.212CEQU)(1283024.0262002620026)1(200BQEQbeIIr三极管测试与应用43交流分析——小信