第2 章 半导体三极管及其放大电路

半导体三极管及其放大电路Chapter2BipolarJunctionTransistorandBJTAmplifiers•2.1BipolarJunctionTransistor•2.2BasicBJTAmplifiers•2.3AnalysisofBJTAmplifiers•2.4Multi-StageBJTAmplifiers•2.5FrequencyResponseofAmplifiers第二章三极管及三极管放大电路半导体三极管及其放大电路2.1BipolarJunctionTransistor2.1.1TheStructureandSymbolofBJT2.1双极型三极管2.1.1BJT的结构和符号NPN集电结发射结集电区基区发射区bcePNP集电结发射结集电区基区发射区bceNPN型PNP型(a)Structure半导体三极管及其放大电路VcbeVcbePNP型NPN型(b)Figure2.12.1.1BJT的结构和符号Symbol半导体三极管及其放大电路mAA＋－＋－V＋－V＋－UBBuBEuCEUCCiERbRciBiCFigure2.2TestingCircuit2.1.2BJT的特性2.1.2TheCharacteristicsofBJT半导体三极管及其放大电路1．TheInputCharacteristics(输入特性曲线)25℃0204060801000.20.40.60.8uBE/ViB/AuCE＝0uCE≥1V(a)2.1.2BJT的特性半导体三极管及其放大电路2．TheOutputCharacteristics(输出特性曲线)2.1.2BJT的特性0246810截止区放大区100806040iB＝0A20饱和区iC/mAuCE/V(b)Saturationregion:b-eandb-cjunctionsarebothforward-biasedAmplificationregion(activeregion):b-ejunctionsisforward-biasedb-cjunctionsisreverse-biasedCut-offregion:b-ejunctionsisreverse-biasediiBC半导体三极管及其放大电路3．TemperatureEffectsonBJT(温度对三极管的影响)2.1.2BJT的特性IBiBuBEUBE2UBE150℃20℃(a)OEffectoninputcharacteristics半导体三极管及其放大电路0200A150A100A50AICIC′uCEiC(b)OEffectonoutputcharacteristics2.1.2BJT的特性半导体三极管及其放大电路2.2BasicBJTAmplifiers2.2.1Amplification2.2基本三极管放大电路2.2.1放大Amplifier半导体三极管及其放大电路2.2.2BasicCommon-EmitterAmplifier＋－＋－＋＋＋－RbRcuitOOiBIBQiBtiCICQtuBEtUBEQbec＋－iCuCEUCEQOuotO＋UCCC1C2OtO2.2.2基本共射放大电路半导体三极管及其放大电路2.3AnalysisofBJTAmplifiers2.3.1DCandACEquivalentCircuitsACEamplifier2.3三极管放大电路的分析2.3.1直流和交流等效电路半导体三极管及其放大电路(a)Thedcequivalentcircuit(b)Theacequivalentcircuit2.3.1直流和交流等效电路半导体三极管及其放大电路2.3.2DCAnalysisofBJTAmplifiers2.3.2BJT放大电路的直流分析一、Algebraiccalculation二、Graphicaldetermination半导体三极管及其放大电路2.3.2BJT放大电路的直流分析半导体三极管及其放大电路2.3.2BJT放大电路的直流分析半导体三极管及其放大电路2.3.2BJT放大电路的直流分析半导体三极管及其放大电路2.3.3ACAnalysisofBJTAmplifiers2.3.3BJT放大电路的交流分析一、Graphicalanalysis半导体三极管及其放大电路Cutoffdistortion2.3.3BJT放大电路的交流分析半导体三极管及其放大电路Saturationdistortion2.3.3BJT放大电路的交流分析半导体三极管及其放大电路二、Simplifiedmodelforsmallsignal2.3.3BJT放大电路的交流分析半导体三极管及其放大电路三、Gain,inputresistanceandoutputresistance2.3.3BJT放大电路的交流分析IURIURUUAooURoiiiioviL0半导体三极管及其放大电路2.3.4TheStabilityofQ-Point(a)BasicQ-pointstableCEamplifier(b)Most-common-usedQ-pointstableCEamplifier(c)DCequivalentcircuitof(b)2.3.4静态工作点的稳定半导体三极管及其放大电路2.3.5CE、CCandCBConfiguration2.3.5共射、共集和共基组态Commoncollectionamplifier半导体三极管及其放大电路Commonbaseamplifier2.3.5共射、共集和共基组态半导体三极管及其放大电路2.4BJTMultistageAmplifiers2.4三极管多级放大电路2.4.1多级放大电路中的耦合Blockdiagramofmultistageamplifiers2.4.1Thecouplinginmultistageamplifiers半导体三极管及其放大电路＋＋＋＋－＋UCCRb11Rc1Rb12Re1RL＋－C1C2uiuoCe1＋Ce2C3＋Rb21Rb22Re2Rc2V1V2RCcoupling2.4.1多级放大电路中的耦合半导体三极管及其放大电路RCcoupling2.4.1多级放大电路中的耦合半导体三极管及其放大电路＋－＋－＋UCCRc2Rc1RbReuiuoV1V2Directcoupling2.4.1多级放大电路中的耦合半导体三极管及其放大电路＋T2Rb11Rb21RLRb12Re1Rb22Re2C1T1V1V2uo＋－＋UCCui＋－C2Ce＋＋Transformercoupling2.4.1多级放大电路中的耦合半导体三极管及其放大电路RRRRAAAAnooi1invv2v1v:resistanceOutput:resistanceInput:Gain2.4.2Thegain、inputandoutputresistanceofmultistageamplifiers2.4.2多级放大电路的增益、输入和输出电阻半导体三极管及其放大电路2.5FrequencyResponseofAmplifiers2.5放大电路的频率响应2.5.1三极管的混合π模型2.5.1ThehybridπmodelofBJT半导体三极管及其放大电路2.5.2ThefrequencyresponseofbasicCEamplifier2.5.2基本共射放大电路的频率响应半导体三极管及其放大电路Equivalentcircuitformid-frequency2.5.2基本共射放大电路的频率响应半导体三极管及其放大电路Equivalentcircuitforlow-frequency2.5.2基本共射放大电路的频率响应半导体三极管及其放大电路Equivalentcircuitforhigh-frequency2.5.2基本共射放大电路的频率响应半导体三极管及其放大电路Frequencyresponse2.5.2基本共射放大电路的频率响应