第二章 基本放大电路
本章内容简介
本章首先讨论半导体三极管（BJT ）的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。随后着重讨论BJT放大电路的三种组态，即共发射极、共集电极和共基极三种放大电路。内容安排上是从共发射极电路入手，再推及其他两种电路，并将图解法和小信号模型法，作为分析放大电路的基本方法。 （一）主要内容:
? 半导体三极管的结构及工作原理，放大电路的三种基本组态 ? 静态工作点Q的不同选择对非线性失真的影响 ? 用H参数模型计算共射极放大电路的主要性能指标 ? 共集电极电路和共基极电路的工作原理 ? 三极管放大电路的频率响应 （二）教学要点：
从半导体三极管的结构及工作原理入手，重点介绍三种基本组态放大电路的静态工作点、动态参数（电压增益、源电压增益、输入电阻、输出电阻）的计算方法，H参数等效电路及其应用。 （三）基本要求:
? 了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数 ? 了解半导体三极管放大电路的分类
? 掌握用图解法和小信号分析法分析放大电路的静态及动态工作情况 ? 理解放大电路的工作点稳定问题
? 掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响
2.1 半导体三极管（BJT）
2.1.1 BJT的结构简介：半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。
结构特点：发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。 2.1.2 BJT的电流分配与放大原理
三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。 1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子； 集电区：收集载流子；
基区：传送和控制载流子（以NPN为例）
以上看出，三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴)参与导电， 故称为双极型三极管，
或BJT (Bipolar Junction Transistor)。 2. 电流分配关系
iC???iE载流子的传输过程
iB?(1??)?iE ?iC???iB??1??
2. 三极管的三种组态
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示。共基极接法，基极作为
公共电极，用CB表示。共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。
BJT的三种组态
4. 放大作用
综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：
发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 2.1.3 BJT的特性曲线
1. 输入特性曲线iB?f(VBE)|VCE?const
(1) 当 V CE ? 0 V 时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。
IB (2) 当 V V BE ? 1V 时， ? ? V BE ? 0 V ，集电V CBV CECE结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的 下， 减小，特性曲线右移。
vCE = 0V
vCE ? 1V
(3) 输入特性曲线的三个部分：死区；非线性区；线性区 2. 输出特性曲线
iC?f(VCE)|iB?const放大区：iC平行于vCE轴的区域，
曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。 截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，vBE小于死区电压，集电结反偏。 饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内， 一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏 或反偏电压很小。 2.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 (2) 共发射极交流电流放大系数
(3) 共基极直流电流放大系数
(4) 共基极交流电流放大系数当ICBO和ICEO很小时，直流和交流可以不加区分。 2. 极间反向电流
(1) 集电极基极间反向饱和电流 ICBO；发射极开路时， 集电结的反向饱和电流。
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流ICEO： 即输出特性曲线IB = 0那条曲线所对应的Y坐标的数值。
ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。 2. 极限参数
(1) 集电极最大允许电流ICM
(2) 集电极最大允许功率损耗PCM = ICVCE (3) 反向击穿电压
V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反向击穿电压。
V(BR) EBO——集电极开路时发射结的反向击穿电压。
V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 几个击穿电压有如下关系：V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR) EBO
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。 小结：本节主要介绍了三极管的结构、工作原理和特性曲线。
2.2 共射极放大电路
1. 电路组成 放大电路组成原则：
1．提供直流电源，为电路提供能源。
2．电源的极性和大小应保证BJT基极与发射极之间处于正向偏置；而集电极与基极之间处于反向偏置，从而使BJT工作在放大区。 3．电阻取值与电源配合，使放大管有合适的静态点。 4．输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。
5．当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。
共射极放大电
2. 简化电路及习惯画法 2. 简单工作原理
共射极基本放大电路的电压放大作用是利用了BJT的电流控制作用，并依靠Rc将放大后的电流的变化转为电压变化来实现的。 4. 放大电路的静态和动态
静态：输入信号为零时，电路的工作状态，也称直流工作状态。 动态：输入信号不为零时，电路的工作状态，也称交流工作状态。
电路处于静态时，三极管个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、IC、和VCE （或IBQ、ICQ、和VCEQ ）表示。 5. 直流通路和交流通路
《模拟电子技术基础》教案 第二章 基本放大电路(高教版)
